KR101832002B1 - Bonded abrasive wheel - Google Patents

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Abstract

접합된 연마 휠은 결합제 내에 보유된 세라믹 성형된 연마 입자를 포함한다. 세라믹 성형된 연마 입자는 각각의 기저, 상부 및 기저와 상부를 연결하는 복수의 측면에 의해 획정된다. 인접한 측면은 50 마이크로미터 미만의 평균 곡률 반경을 갖는 각각의 측면 에지에서 만난다.The bonded abrasive wheel comprises ceramic shaped abrasive particles retained in the binder. The ceramic formed abrasive particles are defined by a plurality of sides connecting the base, the top, and the base and the top, respectively. Adjacent sides meet at each side edge with an average radius of curvature of less than 50 micrometers.

Description

접합된 연마 휠{BONDED ABRASIVE WHEEL}BONDED ABRASIVE WHEEL [0002]

본 발명은 접합된 연마 용품에 관한 것이다.The present invention relates to a bonded abrasive article.

접합된 연마 용품은 접합 매체에 의해 서로 접합된 연마 입자를 갖는다. 접합된 연마재는 예를 들어, 석재, 숫돌, 연삭 휠 및 절삭 휠을 포함한다. 접합 매체는 전형적으로 유기 수지이지만, 또한 예컨대, 세라믹 또는 유리(즉, 유리질 접합)와 같은 무기 재료일 수 있다.The bonded abrasive article has abrasive grains bonded to each other by a bonding medium. The bonded abrasive includes, for example, stone, a grinding wheel, a grinding wheel and a cutting wheel. The bonding medium is typically an organic resin, but may also be an inorganic material such as, for example, ceramic or glass (i.e., glassy bonding).

절삭 휠은 전형적으로 일반적인 절단 작업을 위해 사용되는 얇은 휠이다. 휠은 직경이 전형적으로 약 2 센티미터 내지 약 100 센티미터이고, 두께가 1 밀리미터(㎜) 미만 내지 수 밀리미터이다. 이들은 전형적으로 분당 약 1000 내지 약 50000 회전의 속도로 작동되고, 예컨대, 금속 또는 유리를 예를 들어, 공칭 길이로 절단하는 작업에 대해 사용된다. 절삭 휠은 또한 "산업용 절삭 톱날"로 알려져 있으며, 예컨대, 주조소(foundry)와 같은 일부 환경에서 "찹 소우(chop saw)"로 알려져 있다. 그들의 이름이 함축하듯이, 절삭 휠은, 예를 들어, 스톡(stock)을 통한 연마에 의해 예를 들어, 금속 로드와 같은 스톡을 절단하기 위해 사용된다.The cutting wheel is typically a thin wheel used for typical cutting operations. The wheel is typically about 2 centimeters to about 100 centimeters in diameter, and the thickness is less than 1 millimeter (mm) to several millimeters. They are typically operated at a rate of about 1000 to about 50,000 revolutions per minute and are used, for example, for the operation of cutting a metal or glass into, for example, a nominal length. The cutting wheel is also known as an "industrial cutting saw blade " and is known as a" chop saw "in some environments, such as foundry. As their name implies, the cutting wheel is used, for example, to cut stocks, such as metal rods, by grinding through stock, for example.

일 양태에서, 본 발명은 결합제 내에 보유된 세라믹 성형된 연마 입자를 포함하는 접합된 연마재를 제공하며, 각각의 세라믹 성형된 연마 입자는 다각형 기저, 다각형 상부 및 기저와 상부를 연결하는 복수의 측면에 의해 각각 획정되고, 인접한 측면은 50 마이크로미터 미만의 평균 곡률 반경을 갖는 각각의 측면 에지에서 만나고, 접합된 연마재는 접합된 연마 휠을 포함한다.In one aspect, the present invention provides a bonded abrasive comprising ceramic shaped abrasive particles retained in a binder, wherein each ceramic formed abrasive particle has a polygonal basis, a polygonal top, and a plurality of side surfaces connecting the base and the top And adjacent sides meet at respective side edges having an average radius of curvature of less than 50 micrometers, and the bonded abrasive comprises a bonded abrasive wheel.

일부 실시 형태에서, 접합된 연마재는 특정 공칭 등급(specified nominal grade)을 갖는 분쇄된 연마 입자를 추가로 포함한다. 일부 실시 형태에서, 분쇄된 연마 입자는 산업상 인식된 특정 공칭 등급이 세라믹 성형된 연마 입자보다 더 미세한 연마재로 형성된다.In some embodiments, the bonded abrasive further comprises a ground abrasive particle having a specified nominal grade. In some embodiments, the ground abrasive grains are formed of abrasives that are finer than the ceramics-shaped abrasive grains that have an industry-recognized specific nominal grade.

일부 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 명목상 절두 삼각형 피라미드를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 명목상 절두 정삼각형 피라미드를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 최대 길이 대 두께의 비가 1:1 내지 8:1이다. 일부 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 최대 길이 대 두께의 비가 2:1 내지 4:1이다. 일부 실시 형태에서, 각각의 측면은 75° 내지 85°의 범위에서 기저와 각각의 이면각을 독립적으로 형성한다.In some embodiments, the ceramic formed abrasive particles comprise a nominally truncated triangular pyramid. In some embodiments, the ceramic formed abrasive particles comprise a nominally truncated triangular pyramid. In some embodiments, the ceramic formed abrasive particles have a ratio of maximum length to thickness of from 1: 1 to 8: 1. In some embodiments, the ceramic formed abrasive particles have a ratio of maximum length to thickness of from 2: 1 to 4: 1. In some embodiments, each side independently forms a base and each back angle in the range of 75 to 85 degrees.

일부 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 졸-겔 유도된 알루미나 연마 입자를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 이 위에 무기 입자의 코팅을 갖는다.In some embodiments, the ceramic formed abrasive particles comprise sol-gel derived alumina abrasive particles. In some embodiments, the ceramic shaped abrasive particles have a coating of inorganic particles thereon.

일부 실시 형태에서, 접합된 연마 휠은 이의 마주보는 주 표면에 배치된 보강 재료를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 접합된 연마 휠은 마주보는 주 표면을 가지며, 세라믹 성형된 연마 입자 대부분의 경우 기저는 마주보는 주 표면에 실질적으로 평행하게 정렬된다. 일부 실시 형태에서, 결합제는 페놀 수지를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 접합된 연마 휠은 절삭 휠을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 접합된 연마 휠은 중심-함몰형(depressed-center) 연삭 휠(예를 들어, 유형 26, 27, 또는 28 중심-함몰형 연삭 휠)을 포함한다.In some embodiments, the bonded abrasive wheel includes a reinforcing material disposed on a facing major surface thereof. In some embodiments, the bonded abrasive wheel has a facing major surface, and in most of the ceramic shaped abrasive particles, the base is aligned substantially parallel to the facing major surface. In some embodiments, the binder comprises a phenolic resin. In some embodiments, the bonded abrasive wheel includes a cutting wheel. In some embodiments, the bonded abrasive wheel includes a depressed-center grinding wheel (e.g., type 26, 27, or 28 center-recessed grinding wheel).

바람직하게는, 본 발명에 따르는 접합된 연마 휠(예를 들어, 절삭 휠)은 사용 중에 더 우수한 절단 성능 및/또는 제품 수명을 나타낼 수 있다. 더 날카로운 에지가 높은 초기 절단을 유도할 수 있는데 반해 에지가 사용 중에 빠르게 무뎌지는 것으로 예상될 수 있기 때문에 이러한 성능은 예상치 못한다.Preferably, the bonded abrasive wheel (e.g., a cutting wheel) according to the present invention may exhibit better cutting performance and / or product life during use. This performance is unpredictable because the edge may be expected to dewind quickly during use, while a sharper edge may induce a high initial cut.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "성형된 연마 입자"라는 용어는 연마 입자의 적어도 일부가, 전구체 성형된 연마 입자를 형성하는 데 사용되는 몰드 공동에 대응하는 공칭 소정의 형상을 가지며, 그 뒤 성형된 연마 입자를 형성하기 위해 하소 및 소결되는 연마 입자를 말한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 성형된 연마 입자는 기계적 파쇄 작업에 의해 얻어지는 연마 입자를 배제한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "공칭"은 실제로부터 변화할 수 있는 지정된 또는 이론적인 크기 및/또는 형상이거나, 이로 형성되거나, 또는 이와 관련된 것을 의미한다.As used herein, the term "shaped abrasive particles" means that at least a portion of the abrasive particles have a nominally predetermined shape corresponding to the mold cavity used to form the precursor molded abrasive particles, Refers to abrasive particles that are calcined and sintered to form abrasive particles. The shaped abrasive grains as used herein exclude abrasive grains obtained by a mechanical grinding operation. As used herein, the term "nominal" means a defined or theoretical size and / or shape that can vary from the actual, formed, or related to it.

본 발명의 특징 및 이점은 상세한 설명 및 도면뿐만 아니라 첨부된 특허청구범위의 고려시에 추가로 이해될 것이다.The features and advantages of the present invention will be further understood upon consideration of the following detailed description and drawings, as well as the appended claims.

<도 1>
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 예시적인 접합된 연마 절삭 휠의 사시도;
<도 2>
도 2는 선 2-2를 따라 취한 도 1에 도시된 예시적인 접합된 연마 절삭 휠의 단면 측면도;
<도 3a>
도 3a는 예시적인 세라믹 성형된 연마 입자(320)의 개략 상면도;
<도 3b>
도 3b는 예시적인 세라믹 성형된 연마 입자(320)의 개략 측면도;
<도 3c>
도 3c는 도 3b에서 평면 3-3의 단면 상면도;
<도 3d>
도 3d는 도 3c에서 측면 에지(327a)의 확대도;
<도 4>
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 예시적인 중심-함몰형 연삭 휠의 사시도.
상기 도면은 본 발명의 일부 실시 형태들을 기술하지만, 논의에서 알 수 있는 바와 같이 다른 실시 형태가 또한 고려된다. 도면은 일정한 비율로 그려지지 않을 수 있다. 도면 전체에 걸쳐, 유사한 부분을 나타내기 위해 유사한 도면부호가 사용될 수 있다.&Lt; 1 >
1 is a perspective view of an exemplary bonded abrasive cutting wheel in accordance with an embodiment of the present invention;
2,
Figure 2 is a cross-sectional side view of the exemplary bonded abrasive cutting wheel shown in Figure 1 taken along line 2-2;
3A,
FIG. 3A is a schematic top view of an exemplary ceramic shaped abrasive grain 320; FIG.
3b,
FIG. 3B is a schematic side view of an exemplary ceramic shaped abrasive grain 320; FIG.
3C,
FIG. 3C is a sectional top view of plane 3-3 in FIG. 3B; FIG.
&Lt;
Figure 3d is an enlarged view of the side edge 327a in Figure 3c;
<Fig. 4>
4 is a perspective view of an exemplary center-recessed grinding wheel in accordance with an embodiment of the present invention.
While the drawings illustrate some embodiments of the invention, other embodiments are also contemplated, as will be seen in the discussion. The drawings may not be drawn at a constant rate. Throughout the drawings, like reference numerals may be used to denote like parts.

이제, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 예시적인 접합된 연마 절삭 휠(100)은 절삭 휠(100)을 예를 들어, 전동 공구에 부착시키기 위해 사용되는 중심 홀(112)을 갖는다. 절삭 휠(100)은 세라믹 성형된 연마 입자(20), 선택적인 통상적으로 분쇄되고 일정크기의 연마 입자(30), 및 결합제 재료(25)를 포함한다.Referring now to Figure 1, an exemplary bonded abrasive cutting wheel 100 in accordance with an embodiment of the present invention includes a central hole 112, which is used to attach the cutting wheel 100 to, for example, a power tool, Respectively. The cutting wheel 100 includes ceramic shaped abrasive particles 20, optionally customarily ground and abrasive particles 30 of a predetermined size, and a binder material 25.

도 2는, 졸-겔 알루미나 기반 세라믹 성형된 연마 입자(20), 선택적인 통상적으로 분쇄된 연마 입자(30) 및 결합제 재료(25)를 도시하는, 선 2-2를 따라 취한 도 1의 절삭 휠(100)의 단면도이다. 절삭 휠(100)은 선택적 제1 스크림(115)과 선택적 제2 스크림(116)을 가지며 이들은 절삭 휠(100)의 마주보는 주 표면에 배치된다.Figure 2 shows the cutting of Figure 1 taken along line 2-2, showing sol-gel alumina based ceramic shaped abrasive particles 20, optionally customarily ground abrasive particles 30 and a binder material 25, 1 is a cross-sectional view of the wheel 100; The cutting wheel 100 has an optional first scrim 115 and an optional second scrim 116 which are disposed on the facing major surface of the cutting wheel 100.

본 발명에 따르는 접합된 연마 휠은 일반적으로 성형 공정에 의해 제조된다. 성형 중에, 액체 유기물, 분말 무기물, 분말 유기물, 또는 이의 조합의 결합제 재료 전구체가 연마 입자와 혼합된다. 일부 경우에, 액체 매체(수지 또는 용제)가 먼저 연마 입자에 도포되어 연마 입자의 외측 표면을 습윤시키고, 그 뒤 습윤된 입자가 분말 매체와 혼합된다. 본 발명에 따르는 접합된 연마 휠은 압축 성형, 사출 성형 또는 이송 성형 등에 의해 제조될 수 있다. 성형은 열간 또는 냉간 프레싱 또는 당업자에게 공지된 임의의 적합한 방식에 의해 수행될 수 있다.The bonded abrasive wheel according to the present invention is generally manufactured by a molding process. During molding, a binder material precursor of a liquid organic material, a powdered inorganic material, a powdered organic material, or a combination thereof is mixed with the abrasive particles. In some cases, the liquid medium (resin or solvent) is first applied to the abrasive particles to wet the outer surface of the abrasive particles, after which the wetted particles are mixed with the powdered media. The bonded abrasive wheel according to the present invention can be produced by compression molding, injection molding or transfer molding. Molding may be carried out by hot or cold pressing or any suitable method known to those skilled in the art.

결합제 재료는 전형적으로 유리질 무기 재료(예를 들어, 비트리파이드(vitrified) 연마 휠의 경우에서와 같이), 금속, 또는 유기 수지(예를 들어, 수지-접합된 연마 휠의 경우에서와 같이)를 포함한다.The binder material is typically a glassy inorganic material (such as in the case of a vitrified abrasive wheel), a metal, or an organic resin (such as in the case of a resin-bonded abrasive wheel) .

유리질 무기 결합제는 상이한 금속 산화물의 혼합물로부터 제조될 수 있다. 이들 금속 산화물 유리질 결합제의 예에는 실리카, 알루미나, 칼시아, 산화철, 티타니아, 마그네시아, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화리튬, 산화망간, 산화붕소, 산화인, 등이 포함된다. 유리질 결합제의 특정 예에는 예를 들어, 47.61 중량%의 SiO2, 16.65 중량%의 Al2O3, 0.38 중량%의 Fe2O3, 0.35 중량%의 TiO2, 1.58 중량%의 CaO, 0.10 중량%의 MgO, 9,63 중량%의 Na2O, 2.86 중량%의 K2O, 1.77 중량%의 Li2O, 19.03 중량%의 B2O3, 0.02 중량%의 MnO2, 및 0.22 중량%의 P2O5; 및 63 중량%의 SiO2, 12 중량%의 Al2O3, 1.2 중량%의 CaO, 6.3 중량%의 Na2O, 7.5 중량%의 K2O, 및 10 중량%의 B2O3가 포함된다. 유리질 접합된 연마 휠의 제조 동안에, 분말 형태의 유리질 결합제는 임시 결합제, 전형적으로 유기 결합제와 혼합될 수 있다. 비트리파이드 결합제는 또한 예를 들어, 약 1% 내지 100%의 프릿이지만, 일반적으로 20% 내지 100%의 프릿 정도의 프릿으로부터 형성될 수 있다. 프릿 결합제 중에 사용되는 통상적인 재료의 일부 예에는 장석(feldspar), 붕사(borax), 석영, 소다회(soda ash), 산화아연, 호분(whiting), 삼산화안티몬, 이산화티타늄, 나트륨 규소플루오르화물, 플린트(flint), 빙정석(cryolite), 붕산, 및 이의 조합이 포함된다. 이들 재료는 통상적으로 분말과 같이 서로 혼합되고, 혼합물을 융합시키기 위해 소성되며, 융합된 혼합물은 냉각된다. 냉각된 혼합물은 분쇄되고, 매우 미세한 분말로 선별되어 그 뒤에 프릿 결합제로서 사용된다. 이들 프릿 접합이 완성되는 온도는 이의 화학적 성질에 의존되지만 약 600℃ 내지 약 1800℃ 정도의 범위일 수 있다.The glassy inorganic binder may be prepared from a mixture of different metal oxides. Examples of these metal oxide glassy binders include silica, alumina, calcia, iron oxide, titania, magnesia, sodium oxide, potassium oxide, lithium oxide, manganese oxide, boron oxide, phosphorus oxide and the like. Specific examples of vitreous binders include, for example, 47.61 wt% SiO 2 , 16.65 wt% Al 2 O 3 , 0.38 wt% Fe 2 O 3 , 0.35 wt% TiO 2 , 1.58 wt% CaO, 0.10 wt % MgO, 9,63% Na 2 O, 2.86% K 2 O, 1.77% Li 2 O, 19.03% B 2 O 3 , 0.02% MnO 2 , and 0.22% Of P 2 O 5 ; And 63 wt% SiO 2 , 12 wt% Al 2 O 3 , 1.2 wt% CaO, 6.3 wt% Na 2 O, 7.5 wt% K 2 O, and 10 wt% B 2 O 3 do. During the manufacture of the glassy bonded abrasive wheel, the glassy binder in powder form may be mixed with a temporary binder, typically an organic binder. The tritiated binder may also be formed, for example, from about 1% to 100% of the frit, but generally from about 20% to about 100% of the frit. Some examples of common materials used in frit binders include feldspar, borax, quartz, soda ash, zinc oxide, whiting, antimony trioxide, titanium dioxide, sodium silicon fluoride, flint, cryolite, boric acid, and combinations thereof. These materials are typically mixed together as powders, fired to fuse the mixture, and the fused mixture cooled. The cooled mixture is pulverized and selected as very fine powders, which are then used as frit binders. The temperature at which these frit junctions are completed depends on the chemical nature thereof, but may range from about 600 ° C to about 1800 ° C.

금속 결합제의 예에는 주석, 구리, 알루미늄, 니켈, 및 이의 조합이 포함된다.Examples of metal binders include tin, copper, aluminum, nickel, and combinations thereof.

유기 결합제 재료는 전형적으로 접합된 연마 휠의 총 중량을 기준으로, 5 중량% 내지 30 중량%, 더욱 전형적으로 10 중량% 내지 25 중량%, 및 더욱 전형적으로 15 중량% 내지 24 중량%의 양으로 포함된다. 페놀 수지가 가장 일반적으로 사용되는 유기 결합제 재료이고, 분말 형태 및 액체 상태 모두로 사용될 수 있다. 페놀 수지가 널리 사용되지만, 예를 들어, 에폭시 수지, 우레아-포름알데히드 수지, 고무, 쉘락(shellac), 및 아크릴 결합제를 포함하는 그 외의 다른 유기 결합제 재료를 사용하는 것은 본 발명의 범위 내에 든다. 유기 결합제 재료는 또한 결합제 재료의 특성을 개선 또는 변경시키기 위해 그 외의 다른 결합제 재료로 개질될 수 있다.The organic binder material is typically present in an amount of from 5 wt% to 30 wt%, more typically from 10 wt% to 25 wt%, and more typically from 15 wt% to 24 wt%, based on the total weight of the bonded abrasive wheel . Phenolic resins are the most commonly used organic binder materials and can be used in both powder and liquid form. Although phenolic resins are widely used, it is within the scope of the present invention to use other organic binder materials including, for example, epoxy resins, urea-formaldehyde resins, rubbers, shellac, and acrylic binders. The organic binder material may also be modified with other binder materials to improve or modify the properties of the binder material.

유용한 페놀 수지는 노볼락(novolac) 및 레졸(resole) 페놀 수지를 포함한다. 노볼락 페놀 수지는 산-촉매되며 포름알데히드 대 페놀의 비가 1 미만, 전형적으로 0.5:1 내지 0.8:1임을 특징으로 한다. 레졸 페놀 수지는 알칼리 촉매되며 포름알데히드 대 페놀의 비가 1 이상, 전형적으로 1:1 내지 3:1임을 특징으로 한다. 노볼락 및 레졸 페놀 수지는 화학적으로 개질되거나(예를 들어, 에폭시 화합물과의 반응에 의해), 또는 그들은 비개질될 수 있다. 페놀 수지를 경화하기에 적합한 예시적 산성 촉매는 황산, 염산, 인산, 옥살산, 및 p-톨루엔설폰산을 포함한다. 페놀 수지를 경화하기에 적합한 알칼리 촉매는 수산화나트륨, 수산화바륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 유기 아민, 또는 탄산나트륨을 포함한다.Useful phenolic resins include novolac and resole phenolic resins. The novolak phenolic resin is acid-catalyzed and is characterized by a ratio of formaldehyde to phenol of less than 1, typically from 0.5: 1 to 0.8: 1. The resol phenol resin is alkali catalyzed and is characterized by a ratio of formaldehyde to phenol of at least 1, typically from 1: 1 to 3: 1. The novolak and resol phenolic resins can be chemically modified (e.g., by reaction with an epoxy compound), or they can be unmodified. Exemplary acidic catalysts suitable for curing phenolic resins include sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, oxalic acid, and p-toluenesulfonic acid. Suitable alkali catalysts for curing the phenolic resin include sodium hydroxide, barium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, organic amines, or sodium carbonate.

페놀 수지는 잘 알려져 있으며 상업적 공급원으로부터 쉽게 입수가능하다. 상용 입수가능한 노볼락 수지의 예에는 듀레즈(DUREZ) 1364, 상표명 바르큠(VARCUM)으로 미국 텍사스 애디슨 소재의 듀레즈 코포레이션(Durez Corporation)에 의해 판매되는 2-스텝, 분말형 페놀 수지(예를 들어, 29302), 또는 미국 캔터키 루이스빌 소재의 헥시온 스페셜티 케미컬즈, 인코포레이티드(Hexion Specialty Chemicals, Inc)에 의해 판매되는 헥시온(HEXION) AD5534 레신(RESIN)이 포함된다. 본 발명의 실시에 유용한 상용 입수가능한 레졸 페놀 수지의 예에는 듀레즈 코포레이션에 의해 상표명 바르큠(VARCUM)으로 판매되는 것들(예를 들어, 29217, 29306, 29318, 29338, 29353); 미국 플로리다 바르토우 소재의 애쉬랜드 케미컬 컴퍼니(Ashland Chemical Co)에 의해 상표명 에어로펜(AEROFENE)으로 판매되는 것들(예를 들어, 에어로펜 295); 및 대한민국 서울 소재의 강남 케미컬 컴퍼니 엘티디(Kangnam Chemical Company Ltd)에 의해 상표명 "페노라이트(PHENOLITE)"로 판매되는 것들(예를 들어, 페노라이트 TD-2207)이 포함된다.Phenolic resins are well known and readily available from commercial sources. Examples of commercially available novolac resins include DUREZ 1364, a two-step, powdered phenolic resin sold by Durez Corporation of Addison, Texas under the trade designation VARCUM 29302) or HEXION AD5534 RESIN sold by Hexion Specialty Chemicals, Inc. of Louisville, KY. Examples of commercially available resolephenol resins useful in the practice of the present invention include those sold under the trademark VARCUM by Durez Corporation (e.g., 29217, 29306, 29318, 29338, 29353); Those sold under the trademark AEROFENE by Ashland Chemical Co. of Bartow, Fla. (E.g., AEROPEN 295); And those sold under the trademark "PHENOLITE" by Kangnam Chemical Company Ltd of Seoul, Korea (e.g., phenolite TD-2207).

유기 결합제 재료 전구체의 경화 온도는 선택된 재료 및 휠 설계에 따라 변화할 것이다. 적합한 조건의 선택은 당업자의 능력 내에 있다. 페놀 결합제에 대한 예시적인 조건은 유기 결합제 재료 전구체를 경화시키기에 충분한 시간 동안 온도를 최대 약 185℃로 가열함으로써 수반되는 실온에서 약 21.9 ㎫(20 톤/4 인치 직경(224 ㎏/㎠))의 인가된 압력을 포함할 수 있다.The curing temperature of the organic binder material precursor will vary depending on the material selected and the wheel design. The choice of suitable conditions is within the ability of one skilled in the art. Exemplary conditions for the phenolic binder are about 21.9 MPa (20 ton / 4 inch diameter (224 kg / cm 2)) at room temperature followed by heating the temperature to a maximum of about 185 ° C for a period of time sufficient to cure the organic binder material precursor And may include an applied pressure.

일부 실시 형태에서, 접합된 연마 휠은 결합제 재료 및 연마 입자의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 60 중량%, 전형적으로 30 중량% 내지 60 중량%, 및 더욱 전형적으로 40 중량% 내지 60 중량%의 세라믹 성형된 연마 입자를 포함한다.In some embodiments, the bonded abrasive wheel comprises about 10% to 60%, typically 30% to 60%, and more typically 40% to 60% by weight, based on the total weight of binder material and abrasive grains, % Ceramic formed abrasive grains.

알파 알루미나, 마그네슘 알루미나 스피넬, 및 희토류 헥사고날 알루미네이트(rare earth hexagonal aluminate)로 구성된 세라믹 성형된 연마 입자는 예를 들어, 미국 특허 제5,213,591호(세릭카야(Celikkaya) 등) 및 미국 특허 출원 번호 제2009/0165394 A1호(쿨러(Culler) 등) 및 제2009/0169816 A1호(에릭슨(Erickson) 등)에 기재된 방법에 따라 졸-겔 전구체 알파 알루미나 입자를 사용하여 제조될 수 있다.Ceramic shaped abrasive particles composed of alpha alumina, magnesium alumina spinel, and rare earth hexagonal aluminate are described, for example, in U.S. Patent No. 5,213,591 (Celikkaya et al.) And U.S. Patent Application No. Gel precursor alpha-alumina particles according to the method described in US Patent Application No. 2009/0165394 A1 (Culler et al.) And 2009/0169816 A1 (Erickson et al.).

일부 실시 형태에서, 알파 알루미나 기반 세라믹 성형된 연마 입자는 다단계 공정에 따라 제조될 수 있다. 요약하면, 방법은 알파 알루미나로 변환될 수 있는 시드형(seeded) 또는 비-시드형(non-seeded) 졸-겔 알파 알루미나 전구체 분산액을 제조하고, 성형된 연마 입자의 원하는 외측 형상을 갖는 하나 이상의 몰드 공동을 졸-겔로 충전하고, 졸-겔을 건조하여 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 형성하고, 몰드 공동으로부터 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 제거하고, 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 하소하여 하소된, 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 형성하고, 그 뒤 하소된, 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 소결하여 세라믹 성형된 연마 입자를 형성하는 단계를 포함한다. 이제, 이 공정은 보다 더 상세히 기재될 것이다.In some embodiments, alpha-alumina-based ceramic shaped abrasive particles can be prepared according to a multi-step process. In summary, the process comprises preparing a seeded or non-seeded sol-gel alpha alpha alumina precursor dispersion that can be converted to alpha alumina, and dispersing the one or more The method of claim 1 wherein the mold cavities are filled with sol-gel, the sol-gel is dried to form precursor ceramic shaped abrasive particles, the precursor ceramic shaped abrasive particles are removed from the mold cavity, the precursor ceramic shaped abrasive particles are calcined, Forming precursor ceramic shaped abrasive grains, and then sintering the calcined, precursor ceramic shaped abrasive grains to form ceramic shaped abrasive grains. Now, this process will be described in more detail.

제 1 공정 단계는 알파 알루미나로 변환될 수 있는 알파 알루미나 전구체의 시드형 또는 비 시드형 분산액을 제공하는 것을 수반한다. 알파 알루미나 전구체 분산액은 흔히 휘발성 성분인 액체를 포함한다. 일 실시예에서, 휘발성 성분은 물이다. 분산액은 몰드 공동을 충전하고 몰드 표면을 복제할 수 있도록 분산액의 점도를 충분히 낮게 하기 위해 충분한 양의 액체를 포함하지만, 나중에 액체를 몰드 공동으로부터 제거하는 것이 엄청나게 비싸지게 할 정도로 많은 액체를 포함해서는 안된다. 일 실시 형태에서, 알파 알루미나 전구체 분산액은 알루미늄 옥사이드 모노하이드레이트(베마이트(boehmite))의 입자와 같이 알파 알루미나로 변환될 수 있는 2 중량% 내지 90 중량%의 입자와, 적어도 10 중량%, 또는 50 내지 70 중량%, 또는 50 내지 60 중량%의 물과 같은 휘발성 성분을 포함한다. 역으로, 알파 알루미나 전구체 분산액은 일부 실시 형태에서 30 내지 50 중량%, 또는 40 내지 50 중량%의 고체를 함유한다.The first process step entails providing a seeded or non-seeded dispersion of an alpha alumina precursor that can be converted to alpha alumina. Alpha alumina precursor dispersions often include liquids that are volatile components. In one embodiment, the volatile component is water. The dispersion should contain a sufficient amount of liquid to sufficiently fill the mold cavity and to make the viscosity of the dispersion sufficiently low so as to be able to replicate the mold surface but not so much that it would be prohibitively expensive to later remove the liquid from the mold cavity . In one embodiment, the alpha alumina precursor dispersion comprises from 2 wt% to 90 wt% of particles that can be converted to alpha alumina, such as particles of aluminum oxide monohydrate (boehmite), at least 10 wt%, or 50 To 70% by weight, or 50 to 60% by weight of water. Conversely, the alpha alumina precursor dispersion, in some embodiments, contains from 30 to 50 wt%, or from 40 to 50 wt% solids.

베마이트 이외의 알루미늄 옥사이드 하이드레이트도 사용될 수 있다. 베마이트는 공지의 기술로 제조할 수 있거나 구입할 수 있다. 상용 입수가능한 베마이트의 예에는 모두가 미국 텍사스 휴스턴 소재의 사솔 노스 아메리카, 인코포레이티드(Sasol North America, Inc)로부터 입수가능한 상표명 "DISPERAL(디스퍼랄)", 및 "DISPAL(디스팔)", 또는 미국 뉴저지 플로럼 파크 소재의 바스프 코오포레이션(BASF Corporation)으로부터 입수가능한 "HiQ-40"을 갖는 제품이 포함된다. 이들 알루미늄 옥사이드 모노하이드레이트는 비교적 순수한데, 즉 이들은 모노하이드레이트 이외에 조금이라도 있다면 비교적 작은 하이드레이트상을 포함하며 넓은 표면적을 갖는다.Aluminum oxide hydrates other than boehmite may also be used. The boehmite can be manufactured or purchased by known techniques. Examples of commercially available boehmite include the trademarks "DISPERAL ", and" DISPAL ", all available from Sasol North America, Inc., Houston, Tex. , Or "HiQ-40" available from BASF Corporation of Flumam Park, New Jersey. These aluminum oxide monohydrates are relatively pure, that is, they contain a relatively small hydrate phase, if any, other than monohydrate and have a large surface area.

생성되는 세라믹 성형된 연마 입자의 물리적 특성은 일반적으로 알파 알루미나 전구체 분산액에 사용되는 물질의 유형에 따라 좌우될 것이다. 일 실시 형태에서, 알파 알루미나 전구체 분산액은 겔 상태이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "겔"은 액체 속에 분산된 고체의 삼차원 그물눈 구조이다.The physical properties of the resulting ceramic formed abrasive particles will generally depend on the type of material used in the alpha alumina precursor dispersion. In one embodiment, the alpha alumina precursor dispersion is in a gel state. As used herein, a "gel" is a solid three-dimensional mesh structure that is dispersed in a liquid.

알파 알루미나 전구체 분산액은 개질 첨가제 또는 개질 첨가제의 전구체를 함유할 수 있다. 개질 첨가제는 연마 입자의 일부 바람직한 특성을 향상시키거나 후속 소결 단계의 효과를 증대시키는 기능을 할 수 있다. 개질 첨가제 또는 개질 첨가제의 전구체는 가용성 염의 형태, 전형적으로는 수용성 염의 형태일 수 있다. 이들은 전형적으로 금속을 함유하는 화합물로 구성되며, 그리고 마그네슘, 아연, 철, 규소, 코발트, 니켈, 지르코늄, 하프늄, 크롬, 이트륨, 프라세오디뮴, 사마륨, 이테르븀, 네오디뮴, 란탄, 가돌리늄, 세륨, 디스프로슘, 에르븀, 티타늄, 및 그 혼합물의 산화물의 전구체가 될 수 있다. 알파 알루미나 전구체 분산액에 존재할 수 있는 이들 첨가제의 구체적인 농도는 당업자에 따라서 달라질 수 있다.The alpha alumina precursor dispersion may contain a reforming additive or a precursor of the reforming additive. The modifying additive can serve to improve some desirable properties of the abrasive grain or to enhance the effect of the subsequent sintering step. The precursor of the modifying additive or modifying additive may be in the form of a soluble salt, typically in the form of a water-soluble salt. These are typically composed of compounds containing metals and may be selected from the group consisting of magnesium, zinc, iron, silicon, cobalt, nickel, zirconium, hafnium, chromium, yttrium, praseodymium, samarium, ytterbium, neodymium, lanthanum, gadolinium, cerium, dysprosium, erbium , Titanium, and oxides of mixtures thereof. The specific concentration of these additives that may be present in the alpha alumina precursor dispersion may vary according to those skilled in the art.

전형적으로 개질 첨가제 또는 개질 첨가제의 전구체를 도입하면 알파 알루미나 전구체 분산액이 겔로 될 것이다. 알파 알루미나 전구체 분산액은 또한 일정 기간에 걸친 열을 적용에 의해 겔로 유도될 수 있다. 알파 알루미나 전구체 분산액은 또한 수화되거나 또는 하소된 산화알루미늄의 알파 알루미나로의 변환을 향상시키기 위한 핵형성제(시딩)를 함유할 수 있다. 본 개시 내용에 적합한 핵형성제는 변환의 핵이 될 알파 알루미나, 알파 산화철 또는 그 전구체, 산화티타늄 및 티타네이트, 산화크롬, 또는 그 외의 다른 재료로 된 미세 입자를 포함한다. 사용되는 경우, 핵형성제의 양은 알파 알루미나의 변환을 일으킬 수 있을 정도로 충분하여야 한다. 이러한 알파 알루미나 전구체 분산액의 핵을 형성하는 것은 슈와벨(Schwabel)의 미국 특허 제4,744,802호에 개시되어 있다.Typically, introducing a precursor of a modifying or modifying additive will result in a gel of the alpha alumina precursor dispersion. The alpha alumina precursor dispersion can also be guided into the gel by application of heat over a period of time. The alpha alumina precursor dispersion may also contain a nucleating agent (seeding) to enhance the conversion of hydrated or calcined aluminum oxide to alpha alumina. Suitable nucleating agents for this disclosure include microparticles of alpha alumina, alpha iron oxide or its precursor, titanium oxide and titanate, chromium oxide, or other materials that will be the nucleus of the transformation. If used, the amount of nucleating agent should be sufficient to effect conversion of alpha alumina. The nucleation of these alpha-alumina precursor dispersions is described in Schwabel, U.S. Patent No. 4,744,802.

보다 안정한 하이드로졸 또는 콜로이달 알파 알루미나 전구체 분산액을 제조하기 위해 알파 알루미나 전구체 분산액에 펩타이징제(peptizing agent)가 첨가될 수 있다. 적절한 펩타이징제는 일염기산(monoprotic acid)이거나 또는 초산, 염산, 개미산 및 질산 등의 산 화합물이다. 멀티프로톤 산(multiprotic acid)이 또한 사용될 수 있지만, 이는 알파 알루미나 전구체 분산액을 신속하게 겔로 만들어서 추가의 성분을 취급하거나 그것에 도입하는 것을 어렵게 할 수 있다. 베마이트의 일부 상업적 공급원은 안정한 알파 알루미나 전구체 분산액을 형성하는 것을 도와줄 산 역가(acid titer)(예컨대, 흡수된 개미산 또는 질산)를 함유한다.A peptizing agent may be added to the alpha alumina precursor dispersion to prepare a more stable hydrosol or colloidal alpha alumina precursor dispersion. Suitable peptizing agents are monoprotic acid or acid compounds such as acetic acid, hydrochloric acid, formic acid and nitric acid. Multiprotic acid may also be used, but this can make it difficult to rapidly gel the alpha alpha alumina precursor dispersion to handle or introduce additional components into it. Some commercial sources of boehmite contain an acid titer (e. G., Absorbed formic acid or nitric acid) to help form a stable alpha alumina precursor dispersion.

알파 알루미나 전구체 분산액은 임의의 적합한 수단에 의해, 예를 들어 펩타이징제를 함유하는 물과 알루미늄 옥사이드 모노하이드레이트를 단순히 혼합함으로써, 또는 펩타이징제가 첨가되는 알루미늄 옥사이드 모노하이드레이트 슬러리를 형성함으로써 형성될 수 있다.The alpha alumina precursor dispersion can be formed by any suitable means, for example by simply mixing water containing a peptizing agent with aluminum oxide monohydrate, or by forming an aluminum oxide monohydrate slurry to which the peptizing agent is added have.

혼합 중에 기포가 발생하거나 공기를 함유하는 경향을 줄이기 위해 소포제 또는 그 외의 적절한 화학약품이 첨가될 수 있다. 필요에 따라서 습윤제, 알콜 또는 커플링제 등의 추가의 화학약품이 첨가될 수 있다. 알파 알루미나 연마 입자는 에릭슨(Erickson) 등의 미국 특허 제5,645,619호에 개시된 것과 같이 실리카 및 산화철을 함유할 수 있다. 알파 알루미나 연마 입자는 라미(Larmie)의 미국 특허 제5,551,963호에 개시된 바와 같이 지르코니아를 함유할 수 있다. 대안적으로 알파 알루미나 연마 입자는 카스트로(Castro)의 미국 특허 제6,277,161호에 개시된 바과 같이 미세구조체 또는 첨가제를 가질 수 있다.Defoaming agents or other suitable chemicals may be added to reduce the tendency for bubbles to form or contain air during mixing. If desired, additional chemicals such as wetting agents, alcohols or coupling agents may be added. Alpha alumina abrasive grains may contain silica and iron oxide as disclosed in U. S. Patent No. 5,645, 619 to Erickson et al. Alpha alumina abrasive grains may contain zirconia as disclosed in Larmie, U.S. Patent No. 5,551,963. Alternatively, the alpha alumina abrasive grains may have microstructures or additives as disclosed in U.S. Patent No. 6,277,161 to Castro.

제2 공정 단계는 적어도 하나의 몰드 공동, 바람직하게는 복수의 공동을 갖는 몰드을 제공하는 단계를 포함한다. 몰드은 대체로 평탄한 바닥 표면 및 복수의 몰드 공동을 가질 수 있다. 복수의 공동이 제조 공구에 형성될 수 있다. 제작 공구는 벨트, 시트, 연속 웨브, 윤전 그라비아 롤(rotogravure roll) 등의 코팅 롤, 코팅 롤에 장착된 슬리브, 또는 다이가 될 수 있다. 일 실시 형태에서, 제조 공구는 중합체성 재료를 포함한다. 적합한 중합체성 재료의 예에는 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리(에테르 설폰), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 이들의 조합과 같은 열가소성 재료, 또는 열경화성 재료가 포함된다. 일 실시예에서, 전체 공구는 폴리머 재료 또는 열가소성 재료로 만들어진다. 다른 실시 형태에서, 복수의 공동의 표면과 같이 건조 중에 졸-겔과 접촉하는 공구의 표면은 중합체성 또는 열가소성 재료를 포함하며, 공구의 다른 부분은 다른 재료로 제조될 수 있다. 예로서 표면 장력 특성을 변화시키기 위해 적절한 폴리머 코팅이 금속 공구에 도포될 수 있다.The second process step comprises providing a mold having at least one mold cavity, preferably a plurality of cavities. The mold may have a generally planar bottom surface and a plurality of mold cavities. A plurality of cavities may be formed in the manufacturing tool. The production tool can be a belt, a sheet, a continuous web, a coating roll such as a rotogravure roll, a sleeve mounted on a coating roll, or a die. In one embodiment, the manufacturing tool comprises a polymeric material. Examples of suitable polymeric materials include polymers such as polyesters, polycarbonates, poly (ether sulfone), poly (methyl methacrylate), polyurethane, polyvinyl chloride, polyolefin, polystyrene, polypropylene, polyethylene, A thermoplastic material, or a thermoset material. In one embodiment, the entire tool is made of a polymer material or a thermoplastic material. In another embodiment, the surface of the tool in contact with the sol-gel during drying, such as the surface of the plurality of cavities, comprises a polymeric or thermoplastic material, and other parts of the tool may be made of other materials. As an example, a suitable polymer coating can be applied to the metal tool to change the surface tension properties.

중합체성 또는 열가소성 공구는 금속 마스터 공구로부터 복제될 수 있다. 마스터 툴은 제조 공구에 요구되는 역상의 패턴을 가질 것이다. 마스터 공구는 제조 공구와 동일한 방식으로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 마스터 공구는 금속, 예를 들어 니켈로 만들어지며, 다이아몬드 선삭된다. 폴리머 시트 재료는 마스터 공구와 함께 가열될 수 있으며, 그 둘을 함께 가압함으로써 폴리머 재료는 마스터 공구 패턴으로 엠보싱된다. 중합체성 또는 열가소성 재료를 또한 마스터 공구 상으로 압출 또는 캐스팅한 다음 압축할 수 있다. 열가소성 재료를 고형화되도록 냉각하여 제조 공구를 생성한다. 열가소성 제작 공구가 이용되는 경우, 과도한 열이 발생하여 열가소성 제작 공구를 변형시켜서 수명을 제한하지 않도록 주의하여야 한다. 제조 공구 또는 마스터 공구의 설계 및 제작에 관한 더 많은 정보를 미국 특허 제5,152,917호(피퍼(Pieper) 등), 제5,435,816호(스퍼전(Spurgeon) 등), 제5,672,097호(후프만(Hoopman) 등), 제5,946,991호(후프만 등), 제5,975,987호(후프만 등) 및 제6,129,540호(후프만 등)에서 찾을 수 있다.The polymeric or thermoplastic tool may be replicated from the metal master tool. The master tool will have the reverse phase pattern required for the manufacturing tool. The master tool can be manufactured in the same manner as the manufacturing tool. In one embodiment, the master tool is made of metal, for example nickel, and is diamond-turned. The polymer sheet material can be heated together with the master tool, and by pressing them together, the polymer material is embossed with the master tool pattern. The polymeric or thermoplastic material can also be extruded or cast onto a master tool and then compressed. The thermoplastic material is cooled to solidify to produce a manufacturing tool. If thermoplastic manufacturing tools are used, care should be taken not to limit the service life by deforming the thermoplastic tool with excessive heat. More information on the design and manufacture of manufacturing tools or master tools can be found in US Pat. No. 5,152,917 (Pieper et al.), 5,435,816 (Spurgeon et al.), 5,672,097 (Hoopman et al. ), 5,946,991 (Hoffman et al.), 5,975,987 (Hoffman et al.), And 6,129,540 (Hoffman et al.

공동에의 접근은 몰드의 상부 표면 또는 바닥 표면의 개구로부터 할 수 있다. 일부 경우에, 공동은 몰드의 전체 두께에 대해 연장될 수 있다. 대안적으로, 공동은 몰드의 두께의 단지 일부에 대하여 연장될 수 있다. 일 실시 형태에서, 상부 표면은 공동이 실질적으로 균일한 깊이를 갖는 몰드의 바닥 표면에 실질적으로 평행하다. 몰드의 적어도 일 측면, 즉 공동이 형성되는 측면은 휘발성 성분이 제거되는 단계 중에 주위의 대기에 노출된 상태로 남을 수 있다.Access to the cavity can be made from the top surface of the mold or from the opening in the bottom surface. In some cases, the cavity may extend over the entire thickness of the mold. Alternatively, the cavity may extend for only a portion of the thickness of the mold. In one embodiment, the top surface is substantially parallel to the bottom surface of the mold where the cavity has a substantially uniform depth. At least one side of the mold, i.e. the side on which the cavity is formed, may remain exposed to the ambient atmosphere during the step of removing the volatile components.

공동은 세라믹 성형된 연마 입자를 제조하기 위해 특정 3-차원 형상을 갖는다. 깊이 치수는 상부 표면으로부터 바닥 표면 상의 최저 지점까지의 수직 거리와 같다. 주어진 공동의 깊이는 균일하거나 그 길이 및/또는 폭을 따라서 변할 수 있다. 주어진 몰드의 공동은 동일 형상이거나 다른 형상이 될 수 있다.The cavity has a specific three-dimensional shape to produce ceramic shaped abrasive particles. The depth dimension is equal to the vertical distance from the top surface to the lowest point on the bottom surface. The depth of a given cavity may be uniform or vary along its length and / or width. The cavities of a given mold may be of the same shape or of different shapes.

제3 공정 단계는 (예를 들어, 종래 기술에 의해) 몰드의 공동을 알파 알루미나 전구체 분산액으로 충전하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 나이프 롤 코터(knife roll coater) 또는 진공 슬롯 다이 코터(vacuum slot die coater)가 사용될 수 있다. 필요한 경우 몰드으로부터 입자를 제거하는 것을 돕기 위해 몰드 이형제가 사용될 수 있다. 전형적인 몰드 이형제는 땅콩유 또는 광유와 같은 오일, 어유(fish oil), 실리콘, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아연스테아레이트 및 흑연을 포함한다. 일반적으로, 몰드 이형제가 필요한 경우, 몰드의 단위 면적당 약 0.02 ㎎/㎠(0.1 ㎎/in2) 내지 약 0.46 ㎎/㎠(3.0 ㎎/in2), 또는 약 0.02 ㎎/㎠(0.1 ㎎/in2) 내지 약 0.78 ㎎/㎠(5.0 ㎎/in2)의 몰드 이형제가 존재하도록, 졸-겔과 접촉하는 제조 공구의 표면에 물 또는 알코올과 같은 액체 중의 몰드 이형제, 예컨대 땅콩유가 적용된다. 일부 실시 형태에서, 몰드의 상부 표면은 알파 알루미나 전구체 분산액으로 코팅된다. 알파 알루미나 전구체 분산액은 상부 표면 상으로 펌핑될 수 있다.The third process step includes filling the cavity of the mold with an alpha alumina precursor dispersion (e.g., by the prior art). In some embodiments, a knife roll coater or vacuum slot die coater may be used. A mold release agent may be used to assist in removing particles from the mold, if desired. Typical mold release agents include oils such as peanut oil or mineral oil, fish oil, silicone, polytetrafluoroethylene, zinc stearate, and graphite. Generally, when a mold release agent is required, about 0.1 mg / in 2 to about 3.0 mg / in 2 , or about 0.02 mg / in 2 per unit area of the mold, 2) to about 0.78 ㎎ / ㎠ (5.0 ㎎ / in 2) so that the mold release agent is present, the sol-is applied to the mold in a liquid such as water or alcohol to the surface of the manufacturing tool in contact with the gel mold release agents, for example peanut oil. In some embodiments, the top surface of the mold is coated with an alpha alumina precursor dispersion. The alpha alumina precursor dispersion can be pumped onto the upper surface.

다음으로, 스크래퍼(scraper) 또는 레벨러 바(leveler bar)를 사용하여 알파 알루미나 전구체 분산액을 몰드의 공동 내로 완전히 밀어 넣을 수 있다. 공동으로 들어가지 않은 알파 알루미나 전구체 분산액의 잔여분은 몰드의 상부 표면으로부터 제거되어 재활용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 알파 알루미나 전구체 분산액의 적은 부분은 상부 표면에 남을 수 있고, 다른 실시 형태에서는 상부 표면에 실질적으로 분산액이 없다. 스크래퍼나 레벨러 바에 의해 가해지는 압력은 전형적으로 0.7 ㎫ (100 psi) 미만, 또는 0.3 ㎫ (50 psi) 미만, 또는 심지어 69 ㎪(10 psi) 미만이다. 일부 실시 형태에서, 생성되는 세라믹 성형된 연마 입자의 두께의 균일성을 보장하기 위해서 알파 알루미나 전구체 분산액의 노출된 표면은 실질적으로 상부 표면을 넘어서 연장하지 않는다.Next, a scraper or leveler bar can be used to fully push the alpha alumina precursor dispersion into the cavity of the mold. The remainder of the alpha alumina precursor dispersion that has not entered the cavity can be removed from the upper surface of the mold and recycled. In some embodiments, a small portion of the alpha alumina precursor dispersion may remain on the top surface, and in other embodiments, there is substantially no dispersion on the top surface. The pressure exerted by the scraper or leveler bar is typically less than 100 psi, or less than 50 psi, or even less than 10 psi. In some embodiments, the exposed surface of the alpha-alumina precursor dispersion does not extend substantially over the top surface to ensure uniformity in thickness of the resulting ceramic formed abrasive particles.

제4 공정 단계는 휘발성 성분을 제거하여 분산액을 건조시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 휘발성 성분은 빠른 증발 속도에 의해 제거된다. 일부 실시예에서, 증발에 의한 휘발성 성분의 제거는 휘발성 성분의 비등점을 초과한 온도에서 일어난다. 건조 온도에 대한 상한은 흔히 몰드의 재료에 따라서 달라진다. 폴리프로필렌 공구에 있어서, 이 온도는 플라스틱의 융점 미만이어야 한다. 일 실시 형태에서, 약 40 내지 50 % 고체로 된 수분산액 및 폴리프로필렌 몰드의 경우, 건조 온도는 약 90℃ 내지 약 165℃, 또는 약 105℃ 내지 약 150℃, 또는 약 105℃ 내지 약 120℃일 수 있다. 더 높은 온도는 향상된 제조 속도로 이어질 수 있지만, 또한 몰드로서의 그 사용 수명을 제한하는 폴리프로필렌 공구의 열화로 이어질 수도 있다.The fourth process step includes removing volatile components and drying the dispersion. Preferably, the volatile component is removed by a rapid evaporation rate. In some embodiments, removal of volatile components by evaporation occurs at temperatures above the boiling point of the volatile components. The upper limit for the drying temperature often depends on the material of the mold. For polypropylene tools, this temperature should be below the melting point of the plastic. In one embodiment, for aqueous dispersions and polypropylene molds of about 40 to 50% solids, the drying temperature is from about 90 캜 to about 165 캜, or from about 105 캜 to about 150 캜, or from about 105 캜 to about 120 캜 Lt; / RTI &gt; Higher temperatures may lead to improved manufacturing speeds, but may also lead to degradation of the polypropylene tool which limits its service life as a mold.

제5 공정 단계는 몰드 공동으로부터 결과적인 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 제거하는 단계를 포함한다. 전구체 세라믹 성형된 연마 입자는 몰드에서 이하의 공정들, 즉 몰드 공동으로부터 입자를 제거하기 위한 중력, 진동, 초음파 진동, 진공 또는 가압 공기를 단독으로 또는 조합하여 사용함으로써 공동으로부터 제거될 수 있다.The fifth process step includes removing the resulting precursor ceramic formed abrasive particles from the mold cavity. The precursor ceramic shaped abrasive particles can be removed from the cavity by using the following processes in the mold: gravity, vibration, ultrasonic vibration, vacuum or pressurized air alone or in combination to remove particles from the mold cavity.

전구체 연마 입자는 몰드의 외부에서 추가로 건조될 수 있다. 알파 알루미나 전구체 분산액이 몰드 내에서 원하는 수준까지 건조된 경우, 이 추가의 건조 단계는 필요하지 않다. 그러나, 일부 경우에는 알파 알루미나 전구체 분산액이 몰드 속에 있는 시간을 최소화하기 위해 이 추가의 건조 단계를 이용하는 것이 경제적일 수 있다. 전형적으로, 전구체 세라믹 성형된 연마 입자는 50℃ 내지 160℃, 또는 120℃ 내지 150℃의 온도에서 10분 내지 480분, 또는 120분 내지 400분 동안 건조될 것이다.The precursor abrasive particles can be further dried from the outside of the mold. If the alpha alumina precursor dispersion is dried to the desired level in the mold, this additional drying step is not necessary. However, in some cases it may be economical to use this additional drying step to minimize the time that the alpha alumina precursor dispersion is in the mold. Typically, the precursor ceramic shaped abrasive particles will be dried at a temperature of from 50 DEG C to 160 DEG C, or from 120 DEG C to 150 DEG C, for from 10 minutes to 480 minutes, or from 120 minutes to 400 minutes.

제6 공정 단계는 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 하소시키는 단계를 포함한다. 하소 동안에, 본질적으로 모든 휘발성 재료가 제거되며, 알파 알루미나 전구체 분산액 중에 존재하는 다양한 성분이 금속 산화물로 변환된다. 전구체 세라믹 성형된 연마 입자는 일반적으로 400℃ 내지 800℃의 온도까지 가열되며, 자유수(free water)와 90 중량%를 초과하는 임의의 결합된 휘발성 재료가 제거될 때까지 이 온도 범위 내에 유지된다. 선택적 단계에서는 함침 공정에 의해 개질 첨가제를 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 수용성 염이 함침에 의해 하소된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자의 기공 내로 도입될 수 있다. 그 뒤, 전구체 세라믹 성형된 연마 입자는 다시 예비소성된다. 이 선택 사항은 미국 특허 제5,164,348호(우드(Wood))에 추가로 기재되어 있다.The sixth process step comprises calcining the precursor ceramic shaped abrasive particles. During calcination, essentially all volatile materials are removed and various components present in the alpha alumina precursor dispersion are converted to metal oxides. The precursor ceramic shaped abrasive particles are generally heated to a temperature of 400 ° C to 800 ° C and remain within this temperature range until free water and any combined volatile material in excess of 90% by weight are removed . In the optional step, it may be desirable to introduce the modifying additive by an impregnation process. A water soluble salt may be introduced into the pores of the precursor ceramic shaped abrasive particles calcined by impregnation. Thereafter, the precursor ceramic formed abrasive particles are again prebaked. This option is further described in U.S. Patent No. 5,164,348 (Wood).

제7 공정 단계는 하소된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 소결하여 알파 알루미나 입자를 형성하는 단계를 포함한다. 소결 전에, 하소된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자는 완전히 치밀화되지 않으며, 따라서 세라믹 성형된 연마 입자로서 사용하는 데 필요한 경도가 부족하다. 소결은 하소된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 1,000℃ 내지 1,650℃의 온도까지 가열하고, 실질적으로 모든 알파 알루미나 모노하이드레이트(또는 등가물)가 알파 알루미나로 변환되고 다공도가 15 부피% 미만으로 감소될 때까지 이 온도 범위 내에 유지함으로써 이루어진다. 이 수준의 변환을 달성하기 위해 하소된 전구체 세라믹 연마 입자가 소결 온도에 노출되어야 하는 시간 길이는 다양한 인자에 따라서 달라지지만 보통은 5초 내지 48시간이 전형적이다.The seventh process step includes sintering the calcined precursor ceramic shaped abrasive particles to form alpha alumina particles. Prior to sintering, the calcined precursor ceramic formed abrasive particles are not fully densified and therefore lack the hardness required for use as ceramic shaped abrasive particles. The sintering is performed by heating the calcined precursor ceramic shaped abrasive particles to a temperature of between 1,000 DEG C and 1,650 DEG C until substantially all of the alpha alumina monohydrate (or equivalent) is converted to alpha alumina and the porosity is reduced to less than 15 vol% Is maintained within this temperature range. The length of time that the calcined precursor ceramic abrasive particles must be exposed to the sintering temperature to achieve this level of conversion will vary depending on various factors, but is typically from 5 seconds to 48 hours.

다른 실시예에서, 소결 단계의 기간은 1분 내지 90분이다. 소결 후에, 세라믹 연마 입자는 비커스(Vickers) 경도가 10 GPa, 16 GPa, 18 GPa, 20 GPa, 또는 그 초과일 수 있다.In another embodiment, the duration of the sintering step is from 1 minute to 90 minutes. After sintering, the ceramic abrasive grains may have Vickers hardness of 10 GPa, 16 GPa, 18 GPa, 20 GPa, or more.

전술한 공정을 변경하기 위해 예를 들어, 재료를 하소 온도로부터 소결 온도까지 급속하게 가열하고, 알파 알루미나 전구체 분산액을 원심분리하여 슬러지 및/또는 폐기물을 제거하는 것과 같은 다른 단계를 사용할 수 있다. 게다가, 이 공정은 필요에 따라 공정 단계들 중 둘 이상을 조합함으로써 변경될 수 있다. 본 발명의 공정을 변경하는 데 사용할 수 있는 종래의 공정 단계들은 레이티져(Leitheiser)의 미국 특허 제4,314,827호에 보다 완전하게 기재되어 있다.Other steps may be used to modify the process described above, such as rapidly heating the material from the calcination temperature to the sintering temperature and centrifuging the alpha alumina precursor dispersion to remove sludge and / or waste. In addition, this process can be modified by combining two or more of the process steps as needed. Conventional process steps that can be used to modify the process of the present invention are more fully described in US Patent No. 4,314,827 to Leitheiser.

세라믹 성형된 연마 입자를 제조하기 위한 방법과 연관된 더 많은 정보가 동시계속 중의 미국 공개 특허 출원 번호 제2009/0165394 Al호(쿨러 등)에 개시된다.More information relating to methods for making ceramic shaped abrasive particles is disclosed in co-pending U.S. Published Application No. 2009/0165394 Al (Cooler et al).

이제, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 예시적인 세라믹 성형된 연마 입자(320)는 삼각형 기저(321), 삼각형 상부(323) 및 기저(321)와 상부(323)를 연결하는 복수의 측면(325a, 325b, 325c)에 의해 획정된다. 기저(321)는 50 마이크로미터 미만의 평균 곡률 반경을 갖는 측면 에지(327a, 327b, 327c)를 갖는다. 도 3c 및 도 3d에는 측면 에지(327a)에 대한 곡률 반경(329a)이 도시된다. 일반적으로, 곡률 반경이 더 작을수록, 측면 에지가 더 날카로워질 것이다.3A and 3B, an exemplary ceramic shaped abrasive grain 320 includes a triangular base 321, a triangular upper portion 323, and a plurality of side surfaces 322 connecting the base 321 and the upper portion 323 325a, 325b, and 325c. The base 321 has side edges 327a, 327b, 327c with an average radius of curvature of less than 50 micrometers. 3C and 3D show the radius of curvature 329a for the side edge 327a. Generally, the smaller the radius of curvature, the sharper the side edge.

세라믹 성형된 연마 입자는 50 마이크로미터 이하의 세라믹 성형된 연마 입자의 기저 및 상부를 연결하는 측면 에지를 따라 곡률 반경을 갖는다. 곡률 반경은 예를 들어, 도립광학 현미경(inverted light microscope)과 인터페이싱된 클레멕스 비젼 PE 이미지 분석 프로그램(CLEMEX VISION PE image analysis program)(캐나다 퀘벡 롱게이 소재의 클레멕스 테크놀로지스, 인코포레이티드(Clemex Technologies, Inc)로부터 입수가능함), 또는 그 외의 다른 적합한 이미지 분석 소프트웨어/설비를 사용하여 상부 표면과 하부 표면 사이에서 취해진 폴리싱된 단면으로부터 측정될 수 있다. 성형된 연마 입자의 각각의 지점에 관한 곡률 반경은 단면에서 보았을 때(예를 들어, 100X 배율로) 각각의 지점의 팁에서 3개의 지점을 한정함으로써 결정될 수 있다. 제1 지점은 직선 에지로부터 곡선의 시작으로의 천이부가 있는 팁의 곡선의 시작점에 배치되고, 제2 지점은 팁의 정점부에 배치되고, 제3 지점은 만곡된 팁으로부터 다시 직선 에지로의 천이부에 배치된다. 이어서 이미지 분석 소프트웨어가 3개의 점(곡선의 시작점, 중간점 및 끝점)에 의해 한정되는 호(arc)를 그리고 곡률 반경을 계산한다. 적어도 30개의 정점부에 관한 곡률 반경이 측정 및 평균되어 평균 팁 반경을 결정한다.The ceramic formed abrasive particles have a radius of curvature along the side edges connecting the base and the top of the ceramic formed abrasive particles of 50 micrometers or less. The radius of curvature may be measured, for example, using a CLEMEX VISION PE image analysis program (Clemex Technologies, Inc., Longgay, Technologies, Inc.), or from any other polished cross-section taken between the top surface and the bottom surface using any other suitable image analysis software / facility. The radius of curvature for each point of the shaped abrasive particles can be determined by defining three points at the tip of each point when viewed in cross-section (e.g., at 100X magnification). The first point is located at the beginning of the curve of the tip with a transition from the straight edge to the beginning of the curve, the second point is located at the apex of the tip, and the third point is the transition from the curved tip to the straight edge . The image analysis software then calculates an arc defined by the three points (the start point, midpoint and end point of the curve) and the radius of curvature. The radius of curvature for at least 30 vertices is measured and averaged to determine the average tip radius.

본 발명에서 사용된 세라믹 성형된 연마 입자는 전형적으로, 예를 들어, 스탬핑 또는 펀칭과 같이 그 외의 다른 제조 대체예보다 더 높은 특징 데피니션(feature definition)을 제공하는, 다이아몬드 공구를 사용한 공구(즉, 몰드) 절단을 사용하여 제조될 수 있다. 전형적으로, 공구 표면 내의 공동은 날카로운 에지를 따라 만나는 평면형 면을 가지며, 절두 피라미드의 상부 및 측면을 형성한다. 결과적인 세라믹 성형된 연마 입자는 공구 표면 내에서 공동의 형상(예를 들어, 절두 피라미드)에 대응하는 각각의 공칭 평균 형상을 갖지만, 공칭 평균 형상으로부터의 변형(예를 들어, 임의의 변형)이 제조 중에 발생될 수 있으며, 이러한 변형을 나타내는 세라믹 성형된 연마 입자가 본 명세서에서 사용된 바와 같이 세라믹 성형된 연마 입자의 데피니션 내에 포함된다.The ceramic formed abrasive grains used in the present invention are typically machined with a diamond tool (i. E., A diamond tool) that provides a higher feature definition than other manufacturing alternatives such as, for example, stamping or punching. Mold) cutting. Typically, the cavity in the tool surface has a planar surface that meets along a sharp edge and forms the top and sides of the truncated pyramid. The resulting ceramic formed abrasive particles have respective nominal average shapes corresponding to the shape of the cavity (e.g., the truncated pyramid) within the tool surface, but deformations (e. G., Any deformations) from the nominal averaged shape And ceramic formed abrasive particles exhibiting such deformation are included in the definition of the ceramic formed abrasive particles as used herein.

전형적으로, 세라믹 성형된 연마 입자의 기저 및 상부는 실질적으로 평행하여 이에 따라 필수 조건은 아닐지라도 프리즘 또는 절두 피라미드(도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이) 형상이 형성된다. 도시된 바와 같이, 측면(325a, 325b, 325c)은 동일한 치수를 가지며, 약 82°의 기저(321)와 이면각을 형성한다. 그러나, 그 외의 다른 이면각(90°를 포함함)도 또한 사용될 수 있는 것으로 인식될 것이다. 예를 들어, 각각의 측면과 기저 사이의 이면각은 독립적으로 45° 내지 90°, 전형적으로 70° 내지 90°, 및 더욱 전형적으로 75° 내지 85°의 범위일 수 있다.Typically, the base and top of the ceramic shaped abrasive grain are substantially parallel, thus forming a prism or truncated pyramid (as shown in FIGS. 3A and 3B), although this is not a requirement. As shown, the sides 325a, 325b, 325c have the same dimensions and form a base 321 and a back angle of about 82 degrees. However, it will be appreciated that other surface angles (including 90 degrees) may also be used. For example, the back angle between each side and base may independently range from 45 ° to 90 °, typically from 70 ° to 90 °, and more typically from 75 ° to 85 °.

세라믹 성형된 연마 입자를 지칭하는데 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "길이"는 성형된 연마 입자의 최대 치수를 지칭한다. "폭"은 길이에 수직한 성형된 연마 입자의 최대 치수를 지칭한다. "두께" 또는 "높이"는 길이 및 폭에 수직한 성형된 연마 입자의 치수를 지칭한다.As used herein to refer to ceramic formed abrasive particles, the term "length" refers to the largest dimension of the shaped abrasive particles. "Width" refers to the maximum dimension of the shaped abrasive particles perpendicular to the length. "Thickness" or "height" refers to the dimensions of a shaped abrasive grain perpendicular to the length and width.

세라믹 성형된 연마 입자는, 그 외의 다른 길이가 또한 사용될 수 있을지라도, 전형적으로 0.001 ㎜ 내지 26 ㎜, 더욱 전형적으로, 0.1 ㎜ 내지 10 ㎜, 및 더욱 전형적으로 0.5 ㎜ 내지 5 ㎜ 범위의 길이를 갖도록 선택된다. 일부 실시 형태에서, 길이는 그것이 수용되는 접합된 연마 휠의 두께의 부분으로서 표현될 수 있다. 예를 들어, 성형된 연마 입자는 접합된 연마 휠의 두께의 절반보다 큰 길이를 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 길이는 접합된 연마 휠의 두께보다 클 수 있다.Ceramic shaped abrasive particles may be sized to have a length typically in the range of 0.001 mm to 26 mm, more typically 0.1 mm to 10 mm, and more typically 0.5 mm to 5 mm, although other lengths may also be used Is selected. In some embodiments, the length can be expressed as part of the thickness of the bonded abrasive wheel in which it is received. For example, the shaped abrasive particles may have a length greater than half the thickness of the bonded abrasive wheel. In some embodiments, the length may be greater than the thickness of the bonded abrasive wheel.

세라믹 성형된 연마 입자는, 그 외의 다른 길이가 또한 사용될 수 있을지라도, 전형적으로 0.001 ㎜ 내지 26 ㎜, 더욱 전형적으로, 0.1 ㎜ 내지 10 ㎜, 및 더욱 전형적으로 0.5 ㎜ 내지 5 ㎜ 범위의 폭을 갖도록 선택된다.Ceramic shaped abrasive particles may be formed to have a width typically in the range of 0.001 mm to 26 mm, more typically 0.1 mm to 10 mm, and more typically 0.5 mm to 5 mm, although other lengths may also be used Is selected.

세라믹 성형된 연마 입자는 전형적으로 0.005 ㎜ 내지 1.6 ㎜, 더욱 전형적으로 0.2 ㎜ 내지 1.2 ㎜ 범위의 두께를 갖도록 선택된다.The ceramic formed abrasive particles are typically selected to have a thickness in the range of from 0.005 mm to 1.6 mm, more typically from 0.2 mm to 1.2 mm.

일부 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 또는 이를 초과하는 종횡비(길이 대 두께)를 가질 수 있다.In some embodiments, the ceramic formed abrasive particles may have an aspect ratio (length to thickness) of at least 2, 3, 4, 5, 6, or more.

세라믹 성형된 연마 입자상의 표면 코팅은 연마 용품 내의 결합제 재료와 세라믹 성형된 연마 입자 사이의 접착을 향상시키기 위해 사용될 수 있거나 또는 세라믹 성형된 연마 입자의 정전 침착을 돕도록 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 성형된 연마 입자에 대한 0.1 % 내지 2 %의 표면 코팅의 양으로 미국 특허 제5,352,254호(셀릭카야)에 기재된 바와 같이 표면 코팅이 사용될 수 있다. 이러한 표면 코팅은 미국 특허 제5,213,591호(셀릭카야 등); 미국 특허 제5,011,508호(왈드(Wald) 등); 미국 특허 제1,910,444호(니콜슨(Nicholson)); 미국 특허 제3,041,156호 (라우스(Rowse) 등); 미국 특허 제5,009,675호(쿤즈(Kunz) 등); 미국 특허 제5,085,671호(마틴(Martin) 등); 미국 특허 제4,997,461호(마크호프-마테니(Markhoff-Matheny) 등); 및 미국 특허 제5,042,991호(쿤즈 등)에 기재되어 있다. 추가로, 표면 코팅은 성형된 연마 입자가 캡핑(capping)되는 것을 방지할 수 있다. 캡핑은 마모되고 있는 공작물로부터의 금속 입자가 세라믹 성형된 연마 입자의 상부에 융착되는 현상을 설명하는 용어이다. 상기 기능을 수행하는 표면 코팅은 당업자에게 알려져 있다.The surface coating on the ceramic formed abrasive grains may be used to improve adhesion between the binder material in the abrasive article and the ceramic formed abrasive grains or may be used to assist electrostatic deposition of the ceramic formed abrasive grains. In one embodiment, a surface coating may be used as described in U.S. Patent No. 5,352,254 (Selicaya) in an amount of 0.1% to 2% surface coating on the shaped abrasive grains. Such surface coatings are described in U. S. Patent No. 5,213, 591 (Selick Kaya et al.); U.S. Patent No. 5,011,508 (Wald et al.); U. S. Patent No. 1,910, 444 (Nicholson); U.S. Patent No. 3,041,156 (Rowse et al.); U.S. Patent No. 5,009,675 (Kunz et al.); U.S. Patent No. 5,085,671 (Martin et al.); U.S. Patent No. 4,997,461 (Markhoff-Matheny et al.); And U.S. Patent No. 5,042,991 (Kunz et al.). In addition, the surface coating can prevent the shaped abrasive particles from being capped. Capping is a term describing the phenomenon that metal particles from a workpiece being worn are fused to the top of ceramic formed abrasive particles. Surface coatings that perform this function are known to those skilled in the art.

접합된 연마 휠은 분쇄된 연마 입자(즉, 연마 산업 특정 공칭 등급 또는 이의 조합에 대응되고 세라믹 성형된 연마 입자의 파쇄로부터 형성되지 않는 연마 입자)를 추가로 포함할 수 있다. 분쇄된 연마 입자는, 필수 조건은 아닐지라도, 전형적으로 세라믹 성형된 연마 입자보다 더 미세한 크기 등급 또는 등급들(예를 들어, 복수의 크기 등급이 사용되는 경우)으로 형성된다.The bonded abrasive wheel may further comprise ground abrasive particles (i.e., abrasive particles corresponding to the abrasive industry specific nominal grade or combination thereof and not formed from the fracture of the ceramic formed abrasive particles). The ground abrasive grains, although not necessarily required, are typically formed with finer size grades or grades (e.g., when multiple size grades are used) than ceramic formed abrasive grains.

유용한 분쇄된 연마 입자에는 예를 들어, 미국 미네소타 세인트. 폴 소재의 3M 컴퍼니로부터 상표명 3M 세라믹 어브레이시브 그레인(CERAMIC ABRASIVE GRAIN)으로 상용 입수가능한 것들과 같은 융합된 산화알루미늄, 열 처리된 산화알루미늄, 화이트 융합된 산화알루미늄, 세라믹 산화알루미늄 재료의 분쇄된 입자, 블랙 탄화규소, 그린 탄화규소, 이붕화티타늄, 탄화붕소, 탄화텅스텐, 탄화티타늄 , 다이아몬드, 입방형 질화붕소, 가넷(garnet), 융합된 알루미나 지르코니아, 졸-겔 유도된 연마 입자, 산화철, 크로미아, 세리아, 지르코니아, 티타니아, 실리케이트, 산화주석, 실리카(예컨대, 석영, 유리 비드, 유리 버블 및 유리 섬유) 실리케이트(예컨대, 활석, 점토(예를 들어, 몬모릴로나이트), 장석, 운모, 칼슘 실리케이트, 칼슘 메타실리케이트, 소듐 알루미노실리케이트, 소듐 실리케이트), 플린트, 및 금강사(emery)가 포함된다. 졸-겔 유도된 연마 입자의 예에는, 미국 특허 제4,314,827호(레이테이서(Leitheiser) 등); 미국 특허 제4,623,364호(코트링거(Cottringer) 등); 미국 특허 제4,744,802호(슈바벨(Schwabel)); 미국 특허 제4,770,671호(먼로(Monroe) 등); 및 미국 특허 제4,881,951호(먼로 등)에서 찾아볼 수 있다. 또한, 연마 입자는 예를 들어, 미국 특허 제4,652,275호(브로에쳐(Bloecher) 등) 또는 미국 특허 제4,799,939호(브로에쳐 등)에 기재된 것들과 같이 연마 응집물을 포함할 수 있는 것으로 고려된다.Useful milled abrasive particles include, for example, Such as fused aluminum oxide, heat-treated aluminum oxide, white fused aluminum oxide, etc., commer- cially available from the 3M Company of Paul, under the trade designation 3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN, , Black silicon carbide, green silicon carbide, titanium diboride, boron carbide, tungsten carbide, titanium carbide, diamond, cubic boron nitride, garnet, fused alumina zirconia, sol-gel derived abrasive particles, (E.g., talc, clay (e.g., montmorillonite), feldspar, mica, calcium silicate, calcium carbonate, silicate, Calcium metasilicate, sodium aluminosilicate, sodium silicate), flint, and emery. Examples of sol-gel derived abrasive particles include U.S. Pat. No. 4,314,827 (Leitheiser et al.); U.S. Patent No. 4,623,364 (Cottringer et al.); U.S. Patent No. 4,744,802 (Schwabel); U.S. Patent No. 4,770,671 (Monroe et al.); And U.S. Patent No. 4,881,951 (Munro et al.). It is also contemplated that abrasive particles may include abrasive agglomerates such as those described in, for example, U.S. Patent No. 4,652,275 (Bloecher et al.) Or U.S. Patent No. 4,799,939 (Brocheer et al.) .

전형적으로, 종래의 분쇄된 연마 입자는 연마 산업 공인 특정 공칭 등급에 따라 독립적으로 크기가 형성된다. 예시적인 연마 산업 공인 등급 표준은 ANSI(미국 표준 협회(American National Standards Institute)), FEPA(유럽 연마재 생산자 연합(Federation of European Producers of Abrasives)), 및 JIS(일본 산업 표준(Japanese Industrial Standard))에 의해 공표된 것들을 포함한다. 이러한 산업 허용 등급 표준에는 예를 들어, ANSI 4, ANSI 6, ANSI 8, ANSI 16, ANSI 24, ANSI 30, ANSI 36, ANSI 40, ANSI 50, ANSI 60, ANSI 80, ANSI 100, ANSI 120, ANSI 150, ANSI 180, ANSI 220, ANSI 240, ANSI 280, ANSI 320, ANSI 360, ANSI 400, and ANSI 600; FEPA P8, FEPA P12, FEPA P16, FEPA P24, FEPA P30, FEPA P36, FEPA P40, FEPA P50, FEPA P60, FEPA P80, FEPA P100, FEPA P120, FEPA P150, FEPA P180, FEPA P220, FEPA P320, FEPA P400, FEPA P500, FEPA P600, FEPA P800, FEPA P1000, FEPA P1200; FEPA F8, FEPA F12, FEPA F16, 및 FEPA F24;.및 JIS 8, JIS 12, JIS 16, JIS 24, JIS 36, JIS 46, JIS 54, JIS 60, JIS 80, JIS 100, JIS 150, JIS 180, JIS 220, JIS 240, JIS 280, JIS 320, JIS 360, JIS 400, JIS 400, JIS 600, JIS 800, JIS 1000, JIS 1500, JIS 2500, JIS 4000, JIS 6000, JIS 8000, 및 JIS 10,000이 포함된다. 더욱 전형적으로, 분쇄된 산화알루미늄 입자 및 비-시드형 졸-겔 유도된 알루미나-기반 연마 입자는 독립적으로 ANSI 60 및 80, 또는 FEPA F36, F46, F54 및 F60 또는 FEPA P60 및 P80 등급 표준으로 크기가 형성된다.Typically, conventional comminuted abrasive grains are sized independently according to a particular nominal grade, which is the abrasive industry name. Exemplary abrasive industry certified grade standards are listed in ANSI (American National Standards Institute), FEPA (Federation of European Producers of Abrasives), and JIS (Japanese Industrial Standard) &Lt; / RTI &gt; These industry acceptable rating standards include, for example, ANSI 4, ANSI 6, ANSI 8, ANSI 16, ANSI 24, ANSI 30, ANSI 36, ANSI 40, ANSI 50, ANSI 60, ANSI 80, ANSI 100, 150, ANSI 180, ANSI 220, ANSI 240, ANSI 280, ANSI 320, ANSI 360, ANSI 400, and ANSI 600; FEPA P8, FEPA P12, FEPA P16, FEPA P24, FEPA P30, FEPA P36, FEPA P40, FEPA P50, FEPA P80, FEPA P80, FEPA P80, , FEPA P500, FEPA P600, FEPA P800, FEPA P1000, FEPA P1200; FEPA F8, FEPA F12, FEPA F16 and FEPA F24; and JIS 8, JIS 12, JIS 16, JIS 24, JIS 36, JIS 46, JIS 54, JIS 60, JIS 80, JIS 100, JIS 150, JIS 180 , JIS 220, JIS 240, JIS 280, JIS 320, JIS 360, JIS 400, JIS 400, JIS 600, JIS 800, JIS 1000, JIS 1500, JIS 2500, JIS 4000, JIS 6000, JIS 8000, . More typically, the ground aluminum oxide particles and the non-seeded sol-gel derived alumina-based abrasive particles are independently ANSI 60 and 80, or FEPA F36, F46, F54 and F60 or FEPA P60 and P80 grade standards, .

대안적으로, 세라믹 성형된 연마 입자는 ASTM E-11 "시험 목적용 쇠그물 및 체에 대한 표준 규격(Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes)"에 따른 미국 표준 시험용 체를 사용하여 공칭 선별 등급(nominal screened grade)으로 분류될 수 있다. ASTM E-11은 지정된 입자 크기에 따른 재료의 분류를 위해 프레임에 장착된 짜여진 쇠그물 매체를 사용하여 시험용 체의 설계 및 구성을 위한 요건을 규정하고 있다. 전형적인 명칭은 -18+20으로 나타낼 수 있는데, 이는 세라믹 성형된 연마 입자가 18번 체에 관한 ASTM E-11 규격을 만족시키는 시험용 체를 통과하고 20번 체에 관한 ASTM E-11 규격을 만족하는 시험용 체에 걸려서 유지된다는 것을 의미한다. 일 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 대부분의 입자가 18 메시 시험용 체를 통과하고 20, 25, 30, 35, 40, 45, 또는 50 메시 시험용 체에 걸려서 유지될 수 있게 하는 입자 크기를 갖는다. 다양한 실시 형태에서, 세라믹 성형된 연마 입자는 -18+20, -20/+25, -25+30, -30+35, -35+40, -40+45, -45+50, -50+60, -60+70, -70+80, -80+100, -100+120, -120+140, -140+170, -170+200, -200+230, -230+270, -270+325, -325+400, -400+450, -450+500 또는 -500+635를 포함하는 공칭 선별 등급을 가질 수 있다.Alternatively, the ceramic formed abrasive particles may be subjected to a nominal sorting using an American Standard Test Specimen according to ASTM E-11 "Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes" (Nominal screened grade). ASTM E-11 specifies requirements for the design and construction of test bodies using woven mesh media mounted on the frame for the classification of materials according to the specified particle size. A typical designation may be represented by -18 + 20, which is a result of the ceramic formed abrasive particles passing through a test body that meets the ASTM E-11 specification for the 18th sieve and the ASTM E-11 specification for the 20th sieve It means that it is caught and held by the test body. In one embodiment, the ceramic formed abrasive particles have a particle size that allows most of the particles to pass through an 18 mesh test body and be held on a 20, 25, 30, 35, 40, 45, or 50 mesh test body . In various embodiments, the ceramic formed abrasive particles have a composition of -18 + 20, -20 / +25, -25 +30, -30 +35, -35 +40, -40 +45, -45 +50, 60, -60 + 70, -70 + 80, -80 + 100, -100 + 120, -120 + 140, -140 + 170, -170 + 200, -200 + 230, -230 + 325, -325 + 400, -400 + 450, -450 + 500, or -500 + 635.

대안적으로, 예컨대, -90+100과 같은 맞춤 메시 크기(custom mesh size)가 사용될 수 있다.Alternatively, a custom mesh size such as, for example, -90 + 100 may be used.

연마 입자는, 예를 들어 접합된 연마 용품에 걸쳐 균일하거나 불균일하게 분포될 수 있다. 예를 들어, 접합된 연마 휠이 연삭 휠 또는 절삭 휠이면, 연마 입자는 중간(예를 들어, 연삭 또는 절삭 휠의 외부 면으로부터 멀리 위치됨)을 향해 집중되거나, 또는 연삭 또는 절삭 휠의 외부 에지에만, 즉 주연부에만 집중될 수 있다. 중심-함몰형 부분은 더 적은 양의 연마 입자를 포함할 수 있다. 다른 변형에서는, 제1 연마 입자가 휠의 일 측면에 있고 마주보는 측면에는 다른 연마 입자가 있을 수 있다. 그러나, 전형적으로 모든 연마 입자는 서로 간에 균질하게 분포되는데, 이는 휠의 제조가 더 쉽고, 절단 효과가 두 유형의 연마 입자가 서로 가까이 위치될 때 최적화되기 때문이다.The abrasive particles may be uniformly or non-uniformly distributed, for example, over the bonded abrasive article. For example, if the bonded abrasive wheel is a grinding wheel or a cutting wheel, the abrasive particles may be concentrated towards the middle (e.g., located away from the outer surface of the grinding or cutting wheel), or the outer edge of the grinding or cutting wheel That is, only at the periphery. The central-depressed portion may comprise less abrasive particles. In another variation, the first abrasive particles may be on one side of the wheel and the other side may have other abrasive particles. However, typically all of the abrasive particles are homogeneously distributed among one another because the wheels are easier to manufacture and the cutting effect is optimized when the two types of abrasive particles are placed close together.

본 발명에 따른 접합된 연마 휠은, 다른 구성요소의 중량 범위 요건이 충족되는 것을 조건으로, 상기에 언급된 것들을 넘어 추가의 연마 입자를 포함할 수 있다. 예에는 융합된 산화알루미늄(융합된 알루미나-지르코니아 포함), 브라운 산화알루미늄, 블루 산화알루미늄, 탄화규소(그린 탄화규소 포함), 석류석, 다이아몬드, 입방정형 질화붕소, 탄화붕소, 크로미아, 세리아, 및 그 조합이 포함된다.The bonded abrasive wheel according to the present invention may include additional abrasive particles beyond those mentioned above, provided that the weight range requirements of the other components are met. Examples include fused aluminum oxide (including fused alumina-zirconia), brown aluminum oxide, blue aluminum oxide, silicon carbide (including green silicon carbide), garnet, diamond, cubic boron nitride, boron carbide, chromia, And combinations thereof.

일부 실시 형태에서, 연마 입자는 결합제에 대한 연마 입자의 접착을 향상시키기 위해 커플링제(예를 들어, 유기실란 커플링제)로 처리된다. 연마 입자는 결합제 재료로 이들을 조합하기에 앞서 처리될 수 있거나, 또는 연마 입자는 결합제 재료에 대한 커플링제를 포함함으로써 본래의 위치에서 표면처리될 수 있다.In some embodiments, the abrasive particles are treated with a coupling agent (e. G., An organosilane coupling agent) to improve adhesion of the abrasive particles to the binder. The abrasive grains may be treated prior to combining them with a binder material, or the abrasive grains may be surface treated at their original location by including a coupling agent for the binder material.

일부 실시 형태에서, 본 발명에 따르는 접합된 연마 휠은 전형적으로, 부합되는 그 외의 다른 구성물의 중량 범위 요건을 조건으로 하여 1 중량% 내지 25 중량%, 더 전형적으로 10 중량% 내지 20 중량%의 양으로 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌 입자, 크라이올라이트, 염화나트륨, FeS2 (이황화철), 또는 KBF4와 같은 추가 연삭 보조제를 함유한다. 연삭 보조제는 일반적으로 절단 계면의 온도를 감소시킴으로써, 절삭 휠의 절단 특징을 개선하도록 첨가된다. 연삭 보조제는 단일 입자 또는 연삭 보조 입자들의 응집물의 형태일 수 있다. 정밀하게 성형된 연삭 보조제 입자의 예는 미국 특허 공보 제2002/0026752A1호(쿨러 등)에 교시된다.In some embodiments, the bonded abrasive wheel in accordance with the present invention typically comprises from 1 wt% to 25 wt%, more typically from 10 wt% to 20 wt%, based on the weight range requirements of the other components that are matched In amounts, for example, additional grinding aid such as polytetrafluoroethylene particles, cryolite, sodium chloride, FeS2 (iron disulfide), or KBF4. A grinding aid is usually added to improve the cutting characteristics of the cutting wheel by reducing the temperature of the cutting interface. The grinding aid may be in the form of a single particle or an agglomerate of grinding aid particles. Examples of finely shaped grinding aid particles are taught in U.S. Patent Publication No. 2002 / 0026752A1 (Cooler et al.).

일부 실시 형태에서, 예를 들어, 결합제 재료는 예컨대, 미국 일리노이 시카고 소재의 유니벌 유에스에이(UNIVAR USA)로부터의 산티사이저(SANTICIZER) 154 플라스티사이저(PLASTICIZER)로서 입수가능한 가소제를 함유한다.In some embodiments, for example, the binder material contains a plasticizer available as SANTICIZER 154 PLASTICIZER from UNIVAR USA, Chicago, Illinois, USA.

본 발명에 따른 접합된 연마 휠은, 다른 구성요소의 중량 범위 요건이 충족되는 것을 조건으로, 예를 들어 충전제 입자와 같은 추가 성분을 함유할 수 있다. 충전제 입자는 공간을 차지하고/하거나 다공성을 제공하기 위해 첨가될 수 있다. 다공성은 접합된 연마 휠이 새로운 또는 닳지 않은 연마 입자를 노출시키기 위해 사용되거나 또는 마모된 연마 입자를 배출하도록 할 수 있다.The bonded abrasive wheel according to the present invention may contain additional components such as, for example, filler particles, provided that the weight range requirements of the other components are met. The filler particles may be added to occupy space and / or provide porosity. The porosity may allow the bonded abrasive wheel to be used to expose new or unworn abrasive particles or to discharge abraded abrasive particles.

본 발명에 따르는 접합된 연마 휠은 예를 들어, 약 1 체적% 내지 50 체적%, 전형적으로 1 체적% 내지 40 체적%의 임의의 범위의 다공도를 갖는다. 충전제의 예는 기포 및 비드(예를 들어, 유리, 세라믹(알루미나), 점토, 중합체, 금속), 코르크, 석고, 대리석, 석회암, 플린트, 실리카, 규산알루미늄, 및 그 조합을 포함한다.The bonded abrasive wheel according to the present invention has a porosity in any range of, for example, from about 1 volume% to 50 volume%, typically from 1 volume% to 40 volume%. Examples of fillers include bubbles and beads (e.g., glass, ceramic (alumina), clay, polymer, metal), cork, gypsum, marble, limestone, flint, silica, aluminum silicate, and combinations thereof.

본 발명에 따른 접합된 연마 휠은 임의의 적합한 방법에 따라 제조될 수 있다. 일 적합한 방법에서, 비-시드형 졸-겔 유도된 알루미나-기반 연마 압자는 경화성 레졸 페놀과 혼합하기에 앞서 커플링제로 코팅된다. 커플링제의 양은 일반적으로 연마 입자의 매 50 내지 84부 당 0.1 내지 0.3부의 양으로 존재하도록 선택되지만, 이 범위 밖의 양 또한 사용될 수 있다. 액체 수지뿐만 아니라 경화성 노볼락 페놀 수지 및 빙정석을 생성된 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 몰드(예를 들어, 21.9 ㎫(4 인치 직경 당 20 톤)(224 ㎏/㎠)의 가해진 압력) 내로 가압하였다. 그 뒤, 성형된 휠을 경화성 페놀 수지를 경화하기에 충분한 시간 동안 최대 약 185℃의 온도에서 가열하여 경화시킨다.The bonded abrasive wheel according to the present invention can be manufactured according to any suitable method. In one suitable method, the non-seeded sol-gel derived alumina-based abrasive indenter is coated with a coupling agent prior to mixing with the curable resol phenol. The amount of coupling agent is generally selected to be present in an amount of 0.1 to 0.3 parts per 50 to 84 parts of abrasive grains, although amounts outside this range may also be used. Liquid resin as well as curable novolak phenolic resin and cryolite were added to the resulting mixture. The mixture was pressurized at room temperature into a mold (e.g., an applied pressure of 21.9 MPa (20 tonnes per 4 inch diameter) (224 kg / cm2)). The molded wheel is then cured by heating at a temperature of up to about 185 DEG C for a time sufficient to cure the curable phenolic resin.

커플링제는 연마 분야의 당업자에게 잘 알려져 있다. 커플링제의 예에는 트라이알콕시실란(예를 들어, 감마-아미노프로필트라이에톡시실란), 티타네이트, 및 지르코네이트가 포함된다.Coupling agents are well known to those skilled in the art of polishing. Examples of coupling agents include trialkoxy silanes (e.g., gamma-aminopropyl triethoxy silane), titanates, and zirconates.

본 발명에 따르는 접합된 연마 휠은 예를 들어, 절삭 휠 및 연마 산업 타입(Type) 27(예를 들어, 문헌 [American National Standards Institute standard ANSI B7.1-2000 (2000) in section 1.4.14]에서와 같이) 중심-함몰형 연삭 휠로서 유용하다.The bonded abrasive wheel according to the present invention may be used, for example, with a cutting wheel and abrasive industry type 27 (for example, American National Standards Institute standard ANSI B7.1-2000 (2000) in section 1.4.14) As a center-recessed grinding wheel.

절삭 휠은 전형적으로 두께가 0.80 밀리미터(㎜) 내지 16 ㎜, 보다 전형적으로 1 ㎜ 내지 8 ㎜이며, 및 전형적으로 직경이 2.5 ㎝ 내지 100 ㎝(40 인치), 보다 전형적으로 약 7 ㎝ 내지 13 ㎝이지만, 그 외의 다른 치수 또한 사용될 수 있다(예를 들어, 직경이 100 ㎝만큼 큰 휠이 알려져 있다). 절삭 휠을 전동 공구에 부착시키기 위해 선택적인 중심 홀이 사용될 수 있다. 만일 존재하면, 중심 홀은 전형적으로 직경이 0.5 ㎝ 내지 2.5 ㎝이지만, 다른 크기가 사용될 수 있다. 임의의 중심 홀이 예를 들어, 금속 플랜지에 의해 보강될 수 있다. 대안적으로, 기계 체결구는 절삭 휠의 한 표면에 축방향으로 고정될 수 있다. 예에는 나사 형성 포스트(threaded post), 나사 형성 너트, 티네르만 너트(Tinnerman nut), 및 바요넷 마운트 포스트(bayonet mount post)가 포함된다.The cutting wheel typically has a thickness of 0.80 millimeters (mm) to 16 millimeters, more typically 1 millimeter to 8 millimeters, and typically has a diameter of 2.5 centimeters to 100 centimeters (40 inches), more typically about 7 centimeters to 13 centimeters However, other dimensions may also be used (e.g., a wheel as large as 100 cm in diameter is known). An optional center hole may be used to attach the cutting wheel to the power tool. If present, the center hole is typically 0.5 cm to 2.5 cm in diameter, although other sizes may be used. Any center hole can be reinforced, for example, by a metal flange. Alternatively, the machine fastener can be axially fixed to one surface of the cutting wheel. Examples include threaded posts, threaded nuts, Tinnerman nuts, and bayonet mount posts.

도 4에는 본 발명의 일 실시 형태에 따르는 타입 27 중심-함몰형 연삭 휠(400)의 예시적인 실시 형태가 도시된다. 중심 홀(412)은 예를 들어, 전동 공구에 타입 27 중심-함몰형 연삭 휠(400)을 부착하는데 사용된다. 타입 27 중심-함몰형 연삭 휠(400)은 세라믹 성형된 연마 입자(20) 및 결합제 재료(25)를 포함한다.4, there is shown an exemplary embodiment of a Type 27 center-recessed grinding wheel 400 according to an embodiment of the present invention. The center hole 412 is used, for example, to attach a type 27 center-concave grinding wheel 400 to the power tool. The type 27 center-recessed grinding wheel 400 includes ceramic shaped abrasive particles 20 and a binder material 25.

선택적으로, 본 발명에 따르는 접합된 연마 휠, 및 구체적으로 절삭 휠은 예를 들어, 접합된 연마 휠의 하나 또는 둘의 주 표면 상에 배치되거나 또는 접합된 연마 휠 내에 배치된 접합된 연마 휠을 보강하는 스크림(scrim)을 추가로 포함할 수 있다. 스크림의 예는 직조 또는 편직 천을 포함한다. 스크림 내의 섬유는 유리 섬유(예를 들어, 섬유유리), 유기 섬유, 예컨대, 폴리아미드, 폴리에스테르, 또는 폴리이미드로 제조될 수 있다. 일부 경우에, 섬유가 절삭 휠 전체에 걸쳐 균일하게 분산되도록 접합 매체 내에 보강 스테이플 섬유를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.Optionally, the bonded abrasive wheel according to the invention, and in particular the cutting wheel, may comprise a bonded abrasive wheel disposed, for example, on the main surface of one or both of the bonded abrasive wheels or in a bonded abrasive wheel And may further include a scrim to reinforce. Examples of scrims include woven or knitted fabrics. The fibers in the scrim may be made of glass fibers (e.g., fiberglass), organic fibers such as polyamide, polyester, or polyimide. In some cases, it may be desirable to include reinforcing staple fibers in the bonding medium such that the fibers are evenly distributed throughout the cutting wheel.

본 발명에 따른 접합된 연마 휠은, 예를 들어 공작물을 연마하는 데 유용하다. 예를 들어, 이는 공작물에 대한 열 손상을 피할 수 있는 상대적으로 낮은 작업 온도를 유지하는 한편 우수한 연삭 특징을 나타내는 연삭 또는 절삭 휠로 형성될 수 있다.The bonded abrasive wheel according to the invention is useful, for example, for polishing a workpiece. For example, it may be formed of a grinding or cutting wheel that exhibits excellent grinding characteristics while maintaining a relatively low working temperature to avoid thermal damage to the workpiece.

절삭 휠은 예를 들어, 미국 밀워키 수 소재의 인거솔-랜드(Ingersoll-Rand), 및 도트코(Dotco)로부터 입수가능한 것들과 같은 임의의 직각 연삭 공구상에서 사용될 수 있다. 공구는 일반적으로 약 1000 RPM 내지 50000 RPM의 속도로 전기 또는 공압식으로 구동될 수 있다.Cutting wheels can be used on any right-angled grinding tool, such as those available from, for example, Ingersoll-Rand, Milwaukee, U.S.A., and Dotco. The tool can generally be driven electrically or pneumatically at a speed of from about 1000 RPM to 50000 RPM.

사용 중에, 접합된 연마 휠은 건식 또는 습식으로 사용될 수 있다. 습식 연삭 중에, 휠은 물, 오일-기반 윤활제, 또는 물-기반 윤활제와 함께 사용된다. 본 발명에 따르는 접합된 연마 휠은 예를 들어, 탄소강 시트 또는 바 스톡 및 더욱 이종의 금속(예를 들어, 스테인리스 스틸 또는 티타늄)과 같은 다양한 공작물 재료, 또는 더 연성의 더욱 많은 철을 함유한 금속(예를 들어, 연강, 저합금 강, 또는 주철)에 대해 특히 유용할 수 있다.In use, the bonded abrasive wheel may be used dry or wet. During wet grinding, the wheel is used with water, an oil-based lubricant, or a water-based lubricant. The bonded abrasive wheel according to the present invention can be used in a variety of workpiece materials, such as, for example, carbon steel sheets or bar stock and more heterogeneous metals (e.g., stainless steel or titanium) (E. G., Mild steel, low alloy steel, or cast iron).

본 발명의 목적 및 이점은 하기의 비제한적인 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 실시예에 인용된 특정 물질 및 그 양뿐만 아니라 기타 조건이나 상세 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.The objects and advantages of the present invention are further illustrated by the following non-limiting examples, but the specific materials and amounts thereof as well as other conditions or details recited in these examples are to be construed as unduly limiting the present invention .

실시예Example

달리 언급되지 않는다면, 실시예 및 명세서의 나머지 부분에서의 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다.Unless otherwise stated, all parts, percentages, ratios, etc. in the remainder of the examples and specification are by weight.

실시예에 사용되는 재료The materials used in the examples

[표 1][Table 1]

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세라믹 성형된 연마 입자를 제조하기 위해 사용된 몰드의 설명Description of molds used to make ceramic shaped abrasive particles

SAL1, SAL3, SAL4 및 SAL5: 몰드는 모두 3개의 측면의 동일한 길이를 갖는 조밀 성형된 삼각형 공동을 가졌다. SAL1, SAL3, SAL4 및 SAL5를 제조하기 위해 사용된 몰드 공동의 측면 길이는 2.79 ㎜(110 밀)이었다. SAL1 및 SAL4의 경우, 몰드는 몰드 공동이 삼각형의 일 측면과 90° 각도로 교차하는 공동의 바닥 표면으로부터 융기하는 평행한 리지(ridge)를 갖도록 제조되었다. 평행한 리지는 0.277 ㎜(10.9 밀) 이격되었으며, 리지의 단면은 높이가 0.0127 ㎜(0.5 밀)이고 팁에서의 각 리지의 측면들 사이의 각도가 45도인 삼각형 형상이었다. SAL1 및 SAL4의 경우, 측면 벽 깊이는 0.91 ㎜(36 밀)이었다. SAL3 및 SAL5의 경우, 몰드는 몰드 공동이 삼각형의 일 측면과 90° 각도로 교차하는 몰드 공동의 바닥 표면으로 돌출되는 평행한 리지를 갖도록 제조되었다. 평행한 리지는 0.10 ㎜(3.9 밀) 이격되었으며, 리지의 단면은 높이가 0.0032 ㎜(0.126 밀)이고 팁에서의 각 리지의 측면들 사이의 각도가 45°인 삼각형 형상이었다. SAL3 및 SAL5의 경우, 측면 벽 깊이는 0.46㎜(18 밀)이었다.The SAL1, SAL3, SAL4 and SAL5: molds all had a compactly shaped triangular cavity with the same length of three sides. The side length of the mold cavity used to make SAL1, SAL3, SAL4 and SAL5 was 2.79 mm (110 mils). In the case of SAL1 and SAL4, the mold was made to have a parallel ridge rising from the bottom surface of the cavity where the mold cavity intersected the one side of the triangle at a 90 angle. The parallel ridges were spaced 0.277 mm (10.9 mils) and the ridges had a triangular shape with a height of 0.0127 mm (0.5 mils) and an angle of 45 degrees between the sides of each ridge at the tip. For SAL1 and SAL4, the side wall depth was 0.91 mm (36 mils). In the case of SAL3 and SAL5, the mold was made to have a parallel ridge that protrudes into the bottom surface of the mold cavity where the mold cavity intersects the one side of the triangle at a 90 angle. The parallel ridges were spaced 0.10 mm (3.9 mils), and the cross section of the ridges was 0.0032 mm (0.126 mils) in height and had a triangular shape with an angle of 45 degrees between the sides of each ridge at the tip. For SAL3 and SAL5, the side wall depth was 0.46 mm (18 mils).

SAL2: SAL2를 제조하기 위해 사용된 몰드 공동의 측면 길이는 1.66 ㎜(65 밀)이었다. 측면 벽 깊이는 0.80 ㎜(31 밀)이었다. 몰드 공동은 삼각형의 일 측면과 90° 각도로 교차하는 바닥으로부터 융기하는 평행한 리지를 가졌다. 평행한 리지는 0.150 ㎜(5.9 밀) 이격되었으며, 리지의 단면은 높이가 0.0127 ㎜(0.5 밀)이고 팁에서의 각 리지의 측면들 사이의 각도가 30°인 삼각형 형상이었다.The side length of the mold cavity used to make SAL2: SAL2 was 1.66 mm (65 mils). The side wall depth was 0.80 mm (31 mils). The mold cavities had parallel ridges rising from the bottom intersecting one side of the triangle at 90 degrees. The parallel ridges were spaced 0.150 mm (5.9 mils), and the cross section of the ridges was a triangular shape with a height of 0.0127 mm (0.5 mils) and an angle of 30 degrees between the sides of each ridge at the tip.

SAL1 내지 SAL5의 경우, 경사각(즉, 공동의 바닥(성형된 연마 입자의 상부에 대응됨)과 각각의 측면 벽 사이에 형성된 이면각)은 98°이었다.In the case of SAL1 to SAL5, the inclination angle (i.e., the back angle formed between the bottom of the cavity (corresponding to the upper part of the molded abrasive grain) and each side wall) was 98 deg.

비교 세라믹 성형된 연마 입자의 제조(SAL0)Preparation of comparative ceramic shaped abrasive particles (SAL0)

세라믹 성형된 연마 입자를 미국 특허 제5,366,523호(로웬호스트 등)에 개시된 절차에 따라 제조하였다. 알파 알루미나 전구체 분산액(44% 고체)을 하기 절차에 따라 제조하였다: 미국 텍사스 휴스턴 소재의 사솔 노쓰 어메리카, 인코포레이티드(Sasol North America, Inc)로부터 디스퍼랄로 입수가능한 알루미늄 모노하이드레이트 분말(1235 부)을 물(3026 부) 및 70 수성 질산(71 부)을 함유하는 용액 중에 연속적으로 혼합함으로써 분산시켰다. 생성된 졸을 연속 건조기 내에서 대략 125℃의 온도로 건조하여 44% 고체 알파 알루미나 전구체 분산액을 생성하였다. 알파 알루미나 전구체 분산액을 고무 스퀴즈(rubber squeegee)에 의해 삼각형 성형된 몰드 공동 내로 밀어 넣었다. 알파 알루미나 전구체 분산액을 밀어 넣기 전에 공동을 실리콘 이형 재료로 코팅하였다. 몰드는 다수의 정삼각형 형상의 홀을 포함하는 알루미늄 시트였으며, 홀은 알루미늄 시트를 관통하였다. 삼각형 형상의 홀의 크기는 깊이가 0.71 ㎜(28 밀)이고 각 측면이 2.79 ㎜(110 밀)이었다. 충전된 몰드를 71℃의 온도로 유지되는 강제 공기 오븐에 20분 동안 배치하였다. 알파 알루미나 전구체 분산액을 건조될 때 실질적으로 수축하였으며, 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 공동 내에서 수축하였다. 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 중력에 의해 몰드로부터 제거하고 121℃의 온도에서 3시간 동안 건조하였다.Ceramic shaped abrasive particles were prepared according to the procedures described in U.S. Patent No. 5,366,523 (Rowen-Host et al.). An alpha-alumina precursor dispersion (44% solids) was prepared according to the following procedure: Dispersal available aluminum monohydrate powder (1235 parts from Sasol North America, Inc., Houston, Texas) ) Were dispersed by continuously mixing them in a solution containing water (3026 parts) and 70 aqueous nitric acid (71 parts). The resulting sol was dried in a continuous dryer at a temperature of approximately 125 캜 to produce a 44% solid alpha alumina precursor dispersion. The alpha alumina precursor dispersion was pushed into a triangular molded mold cavity by a rubber squeegee. The cavity was coated with a silicone release material before the alpha alumina precursor dispersion was pushed in. The mold was an aluminum sheet containing a plurality of equilateral triangular holes, and the holes penetrated the aluminum sheet. The size of the triangular hole was 0.71 mm (28 mils) in depth and 2.79 mm (110 mils) in each side. The filled molds were placed in a forced air oven maintained at a temperature of 71 DEG C for 20 minutes. The alpha alumina precursor dispersion substantially shrunk when dried and the precursor ceramic shaped abrasive particles shrunk in the cavity. The precursor ceramic shaped abrasive grains were removed from the mold by gravity and dried at a temperature of 121 DEG C for 3 hours.

전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 대략 650℃에서 하소시킨 후에 다음의 혼합 질산염 용액으로 포화시켰다: MgO, Y2O3, CoO 및 La2O3 . 여분의 질산염 용액을 제거하고 포화된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 건조되게 한 후, 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 다시 650℃에서 하소시키고, 대략 1400℃에서 소결하여 세라믹 성형된 연마 입자를 생성하였다. 하소 및 소결 단계 모두를 회전식 튜브 킬른(rotary tube kiln)을 사용하여 수행하였다. 생성되는 조성물은 1.2 중량%의 MgO, 1.2 중량%의 Y2O3, 2.4 중량%의 La2O3, 및 TiO2, SiO2, CaO, 및 CoO 및 Fe의 트레이스를 함유하는 알루미나 조성물이었다.The precursor ceramic shaped abrasive particles were calcined at approximately 650 캜 and then saturated with the following mixed nitrate solution: MgO, Y 2 O 3 , CoO and La 2 O 3 . The excess nitrate solution was removed and the saturated precursor ceramic shaped abrasive particles were allowed to dry, then the precursor ceramic shaped abrasive particles were again calcined at 650 ° C and sintered at approximately 1400 ° C to produce ceramic shaped abrasive particles. Both the calcination and sintering steps were performed using a rotary tube kiln. The resulting composition was an alumina composition containing 1.2 wt% MgO, 1.2 wt% Y 2 O 3 , 2.4 wt% La 2 O 3 , and traces of TiO 2 , SiO 2 , CaO, and CoO and Fe.

REO-도핑된 세라믹 성형된 연마 입자(SAL1, SAL2, SAL3, 및 SAL6)의 제조Preparation of REO-doped ceramic shaped abrasive particles (SAL1, SAL2, SAL3, and SAL6)

베마이트 졸-겔의 샘플을 하기 방법을 사용하여 제조하였다: 사솔 노쓰 어메리카, 인코포레이티드로부터 디스퍼랄로 입수가능한 알루미늄 모노하이드레이트 분말(1600 부)을 물(2400 부) 및 70 수성 질산(72 부)을 함유하는 용액 중에 11분 동안 고전단 혼합함으로써 분산시켰다. 생성된 졸-겔을 코팅 전에 적어도 1시간 동안 에이징하였다. 졸-겔을 전술된 치수의 삼각형 성형된 몰드 공동을 갖는 제조 공구 내로 밀어 넣었다.A sample of boehmite sol-gel was prepared using the following method: Dispersal available aluminum monohydrate powder (1600 parts) from Sasol North America, Inc. was mixed with water (2400 parts) and 70 aqueous nitric acid (7200 parts) Part) for 11 minutes by high shear mixing. The resulting sol-gel was aged for at least 1 hour before coating. The sol-gel was pushed into a manufacturing tool with a triangularly shaped mold cavity of the aforementioned dimensions.

졸-겔을 퍼티용 나이프(putty knife)로 공동 내로 밀어넣어 제조 공구의 개구를 완전히 충전하였다. 몰드 이형제인, 메탄올 중 1% 땅콩유를 사용하여 약 0.5 ㎎/in2(0.08 ㎎/㎠)의 땅콩유가 제조 공구에 적용되는 상태로 제조 공구에 코팅하였다. 여분의 메탄올을 45℃에서 5분 동안 공기 대류 오븐 내에 제조 공구의 시트를 배치시킴으로써 제거하였다. 졸-겔 코팅된 제조 공구를 건조를 위해 적어도 45분 동안 45℃의 공기 대류 오븐 내에 배치하였다. 제조 공구를 초음파 혼(ultrasonic horn) 위로 통과시켜 제조 공구로부터 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 제거하였다. 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 대략 650℃에서 하소시킨 후에 혼합 질산염 용액(MgO, Y2O3, CoO 및 La2O3)으로 포화시켰다. 여분의 질산염 용액을 제거하고 개구를 갖는 포화된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 건조되게 한 후, 입자를 다시 650℃에서 하소시키고, 대략 1400℃에서 소결하였다. 하소 및 소결 단계 모두를 회전식 튜브 킬른(rotary tube kiln)을 사용하여 수행하였다. 생성되는 조성물은 1 중량%의 MgO, 1.2 중량%의 Y2O3, 4 중량%의 La2O3, 및 0.05 중량%의 CoO와 TiO2, SiO2, 및 CaO의 트레이스를 함유하는 알루미나 조성물이었다.The sol-gel was pushed into the cavity with a putty knife to fully fill the opening of the manufacturing tool. A mold release agent, 1% peanut oil in methanol, was used to coat the preparation tool with about 0.5 mg / in 2 (0.08 mg / cm 2) peanut oil applied to the manufacturing tool. Extra methanol was removed by placing a sheet of the manufacturing tool in an air convection oven at 45 占 폚 for 5 minutes. The sol-gel coated manufacturing tool was placed in an air convection oven at 45 캜 for at least 45 minutes for drying. The manufacturing tool was passed over an ultrasonic horn to remove precursor ceramic formed abrasive particles from the manufacturing tool. The precursor ceramic formed abrasive particles were calcined at approximately 650 캜 and then saturated with mixed nitrate solutions (MgO, Y 2 O 3 , CoO and La 2 O 3 ). The excess nitrate solution was removed and the saturated precursor ceramic shaped abrasive particles with openings were allowed to dry, then the particles were again calcined at 650 ° C and sintered at approximately 1400 ° C. Both the calcination and sintering steps were performed using a rotary tube kiln. The resulting composition comprises an alumina composition containing 1 wt% MgO, 1.2 wt% Y 2 O 3 , 4 wt% La 2 O 3 , and 0.05 wt% CoO and traces of TiO 2 , SiO 2 , and CaO .

REOREO -- 도핑된Doped 세라믹  ceramic 성형된Molded 연마 입자( Abrasive particles ( SAL4SAL4 및  And SAL5SAL5 )의 제조)

생성된 입자가 1.2 중량%의 MgO, 1.2 중량%의 Y2O3, 2.4 중량%의 La2O3 및 TiO2, SiO2, CaO, 및 CoO의 트레이스와 Fe를 함유하는 알루미나 조성물인 것을 제외하고 세라믹 성형된 연마 입자 SAL4 및 SAL5를 SAL1의 것들과 동일하게 제조하였다.Except that the resulting particles were an alumina composition containing 1.2 wt% MgO, 1.2 wt% Y 2 O 3 , 2.4 wt% La 2 O 3 and traces of TiO 2 , SiO 2 , CaO, and CoO and Fe And ceramic shaped abrasive particles SAL4 and SAL5 were prepared in the same manner as those of SAL1.

표면 코팅 처리(SAL1, SAL2, SAL3, 및 SAL6)Surface coating treatment (SAL1, SAL2, SAL3, and SAL6)

미국 특허 제5,352,254호(세리카야)에 개시된 바와 같이 분쇄된 연마 입자를 제조하기 위해 사용된 방법과 유사한 방식으로 세라믹 성형된 연마 입자의 정전 적용을 향상시키기 위해 일부 세라믹 성형된 연마 입자를 처리하였다. 하소된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 1.4 %의 MgO, 1.7 %의 Y2O3, 5.7 %의 La2O3 및 0.07 %의 CoO를 포함하는 대안의 희토류 산화물(REO) 용액으로 함침하였다. 70 그램의 REO 용액 내에서, 미국 펜실베니아 피츠버그 소재의 알마티스(Almatis)로부터 입수가능한 1.4 그램의 하이드랄 코트(HYDRAL COAT) 5 분말(약 0.5 미크론의 평균 입자 크기)을 개방 비커(open beaker) 내에서 교반함으로써 이를 분산한다. 그 뒤, REO 용액 내에서 71.4 그램의 하이드랄 코트 5 분말 분산액으로 약 100 그램의 하소된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 함침한다. 최종 경도로 소결되기 전에, 그 뒤 함침되고 하소된 전구체 세라믹 성형된 연마 입자를 재차 하소하였다.Some ceramic shaped abrasive grains were processed to improve electrostatic application of ceramic shaped abrasive grains in a manner similar to that used to produce ground abrasive grains as disclosed in U.S. Patent No. 5,352,254 (Seraika). The calcined precursor ceramic shaped abrasive particles were impregnated with an alternative rare earth oxide (REO) solution containing 1.4% MgO, 1.7% Y2O3, 5.7% La2O3 and 0.07% CoO. In 70 grams of REO solution, 1.4 grams of HYDRAL COAT 5 powder (average particle size of about 0.5 micron), available from Almatis, Pittsburgh, Pa., Was placed in an open beaker To disperse it. Then, about 100 grams of calcined precursor ceramic shaped abrasive particles are impregnated with 71.4 grams of Hydralcoat 5 powder dispersion in REO solution. Before sintering to final hardness, the impregnated and calcined precursor ceramic formed abrasive particles were again calcined.

연마 입자 치수는 표 2(하기)에서 기록된다.The abrasive grain dimensions are reported in Table 2 (below).

[표 2][Table 2]

Figure 112012078201476-pct00005
Figure 112012078201476-pct00005

곡률 반경을 측정하기 위한 기술Technique for measuring the radius of curvature

모든 샘플에 대한 곡률 반경을 하기 방법에 따라 측정하였다: 세라믹 성형된 연마 입자는 50 마이크로미터 이하의 세라믹 성형된 연마 입자의 상부와 기저를 연결하는 측면 에지를 따라 곡률 반경을 갖는다. 곡률 반경은 예를 들어, 도립광학 현미경과 인터페이싱된 클레멕스 비젼 PE 이미지 분석 프로그램(캐나다 퀘벡 롱게이 소재의 클레멕스 테크놀로지스, 인코포레이티드로부터 입수가능함), 또는 그 외의 다른 적합한 이미지 분석 소프트웨어/설비를 사용하여 상부 표면과 하부 표면 사이에서 취해진 폴리싱된 단면으로부터 측정될 수 있다. 성형된 연마 입자의 각각의 지점에 관한 곡률 반경은 단면에서 보았을 때(예를 들어, 100X 배율로) 각각의 지점의 팁에서 3개의 지점을 한정함으로써 결정될 수 있다. 제1 지점은 직선 에지로부터 곡선의 시작으로의 천이부가 있는 팁의 곡선의 시작점에 배치되고, 제2 지점은 팁의 정점부에 배치되고, 제3 지점은 만곡된 팁으로부터 다시 직선 에지로의 천이부에 배치된다. 이어서 이미지 분석 소프트웨어가 3개의 점(곡선의 시작점, 중간점 및 끝점)에 의해 한정되는 호(arc)를 그리고 곡률 반경을 계산한다. 적어도 30개의 정점부에 관한 곡률 반경이 측정 및 평균되어 평균 팁 반경을 결정한다.The curvature radii for all samples were measured according to the following method: The ceramic formed abrasive grains have a radius of curvature along the side edges connecting the top and base of the ceramic formed abrasive grains of 50 micrometers or less. The radius of curvature may be measured using, for example, a Clemex Vision PE image analysis program interfaced with an inverted optical microscope (available from Clemex Technologies, Inc. of Longgay, Quebec, Canada) or other suitable image analysis software / Can be measured from the polished cross-section taken between the top surface and the bottom surface. The radius of curvature for each point of the shaped abrasive particles can be determined by defining three points at the tip of each point when viewed in cross-section (e.g., at 100X magnification). The first point is located at the beginning of the curve of the tip with a transition from the straight edge to the beginning of the curve, the second point is located at the apex of the tip, and the third point is the transition from the curved tip to the straight edge . The image analysis software then calculates an arc defined by the three points (the start point, midpoint and end point of the curve) and the radius of curvature. The radius of curvature for at least 30 vertices is measured and averaged to determine the average tip radius.

입자 길이를 측정하기 위한 기술Technique for measuring particle length

미국 캘리포니아 토랜스의 www.BigC.com으로부터 수득된, 상용 입수가능한 "AM413ZT DINO-LITE PRO" 디지털 현미경을 사용하여 최종 입자의 치수를 측정하였다. 각각의 배치의 5개의 입자를 평평하게 놓았고, 100x 배율로 이미지를 취했다. 디지털 카메라의 빌트-인 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 각각의 입자의 모두 3개의 측면의 길이를 측정하였다. 이들 15개의 길이 측정치의 평균과 뿐만 아니라 표준 편차를 계산하였다.The dimensions of the final particles were measured using a commercially available "AM413ZT DINO-LITE PRO" digital microscope, obtained from www.BigC.com, Torrance, CA. Five particles of each batch were placed flat and images were taken at 100x magnification. The length of all three sides of each particle was measured using the built-in computer software of a digital camera. The mean and standard deviation of these 15 length measurements were calculated.

입자 두께를 측정하기 위한 기술Technique for measuring particle thickness

미국 캘리포니아 토랜스의 www.BigC.com으로부터 입수가능한, 상용 입수가능한 "AM413ZT DINO-LITE PRO" 디지털 현미경을 사용하여 최종 입자의 치수를 측정하였다. 각각의 유형의 사이드웨이(sideway)의 5개의 입자를 장착하고(평평한 측면이 테이블 표면에 대해 수직임), 100x 배율로 입자 측면의 이미지를 취함으로써 평균 입자 두께를 측정하였다. 제공된 소프트웨어의 커서(cursor)를 사용하여 각각의 측면에 대해 각각의 에지에 대한 근접부(close) 및 중심의 입자 두께를 측정하였다. 그 뒤, 테이블 표면에 대해 수직하게 120°로 입자를 회전시켰고, 3개의 높이 측정치를 각각 제2 및 제3 측면으로부터 취했다. 따라서, 각각의 샘플로부터 9개의 입자 두께 측정치, 5개의 입자에 대해 총 45개의 측정치를 취했다. 평균 및 표준 편차를 계산하였다.The dimensions of the final particles were measured using a commercially available "AM413ZT DINO-LITE PRO" digital microscope available from www.BigC.com, Torrance, CA. Five particles of each type of sideway were mounted (the flat side was perpendicular to the table surface) and the average particle thickness was measured by taking an image of the particle side at 100x magnification. We measured the close-up and center-grain thicknesses for each edge for each side using the supplied software's cursors. Thereafter, the particles were rotated at 120 degrees perpendicular to the table surface, and three height measurements were taken from the second and third sides, respectively. Thus, nine particle thickness measurements from each sample, and a total of 45 measurements for five particles. Mean and standard deviation were calculated.

실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 A 및 비교예 BExamples 1 to 3 and Comparative Example A and Comparative Example B

실시예 1의 경우, 패들 혼합기(paddle mixer)를 사용하여 54.35 부의 SAL1, 4.7%의 AL3 및 3.1%의 AL4를 5.5 부의 PR1과 혼합하였다. 동시에, 17.25 부의 PR2, 15.1 부의 CRY를 서로 혼합하였다. 수지 및 연마 입자의 습윤 혼합물에 건조 분말 혼합물을 천천히 첨가하여 텀블링(tumble)하였다. SR(1.1 부)을 이 혼합물에 첨가하였다. 임의의 큰 크기의 수지-코팅된 응집물을 제거하기 위해 16 메시 스크린을 통해 혼합된 조성물을 체에 걸렀다. 미국 메사추세츠 스루스버리 소재의 인더스트리얼 폴리머스 & 케미컬스로부터 3321로서 수득된 105-㎜ (4-인치) 직경의 유리 섬유 스크림(SM)을 유압 프레스 장치의 몰드 내에 배치하였다. 16 메시 스크린을 통해 혼합물을 체에 거른 후, 스크림의 상부에서 유압 프레스 장치의 몰드 내에 20 g의 광물/수지 혼합물을 배치하였다. 제2 스크림을 혼합 조성물의 상부에 배치하였고, 22.6 ㎫ (20 톤/12.27 인치2 (230 ㎏/㎠))의 압력으로 단일의 공동 프레스에서 압축하였다. 그 뒤, 절삭 휠을 금속 플레이트들 사이에 배치하였고, 테프론(TEFLON) 코팅된 시트에 의해 분리하였고, 경화 오븐 내에 배치하였다. 약 40 시간의 경화 사이클 이후(세그먼트 1 : 설정점 78.8℃(174℉), 4 분에 걸쳐 램프 업(ramp up), 7 시간 동안 침지; 세그먼트 2: 설정점 107℃(225℉), 4 시간 20분에 걸쳐 램프 업, 3 시간 동안 침지; 세그먼트 3: 설정점 185℃(365℉), 3 시간 15분에 걸쳐 램프 업, 18 시간 동안 침지; 세그먼트 4: 설정점 26.6℃(80℉), 4 시간 27분에 걸쳐 램프 업, 5 분 동안 침지), 최종 절삭 휠의 치수는 104.03 - 104.76 ㎜ x 1.34-1.63 ㎜ x 9.5 ㎜이었다.For Example 1, 54.35 parts of SAL1, 4.7% of AL3 and 3.1% of AL4 were mixed with 5.5 parts of PR1 using a paddle mixer. At the same time, 17.25 parts of PR2 and 15.1 parts of CRY were mixed together. The dry powder mixture was slowly added to the wet mixture of resin and abrasive particles and tumble. SR (1.1 parts) was added to the mixture. The mixed composition was sieved through a 16 mesh screen to remove any large sized resin-coated agglomerates. A 105-mm (4-inch) diameter glass fiber scrim (SM) obtained as 3321 from Industrial Polymers & Chemicals, Inc., of Sprucebury, Mass., Was placed in a mold of a hydraulic press apparatus. The mixture was sieved through a 16 mesh screen and 20 g mineral / resin mixture was placed in the mold of the hydraulic press apparatus at the top of the scrim. A second scrim was placed on top of the mix composition and compressed in a single cavity press at a pressure of 22.6 MPa (20 ton / 12.27 inch 2 (230 kg / cm2)). The cutting wheels were then placed between the metal plates, separated by a TEFLON coated sheet and placed in a curing oven. After about 40 hours of curing cycle (segment 1: set point 784 C (174 F), ramp up over 4 minutes, soak for 7 hours; segment 2: set point 107 C (225 F) Ramp up over 20 minutes, immersion for 3 hours Segment 3: set point 185 ° C (365 ° F) ramp up over 3 hours 15 minutes, immersion for 18 hours Segment 4: set point 26.6 ° C (80 ° F) Ramp up for 4 hours and 27 minutes and soak for 5 minutes), and the dimensions of the final cutting wheel were 104.03-104.76 mm x 1.34-1.63 mm x 9.5 mm.

230V 105-㎜ (4-인치) 보쉬 그라인더 모델(Bosch grinder model) GWS 6-100(공칭 rpm 10,000)이 장착된, 이탈리아 말네이트 소재의 다비드 마터니니 에스피에이(Davide Maternini SPA)로부터의 마터니니 절단 시험 장치, 모델(model) PTA 100/230 상에서 절삭 휠을 시험하였다. 다음의 매개변수로 절단 시험 장치를 사용하였다: 시험 프로그램 100-SS-R, 절단 전류: 3.5A, 인자 kp=15, 인자 kd=30. 공작물은 16 ㎜ 고체 스테인리스 스틸 로드이었다. 절삭 휠이 90 ㎜의 직경에 도달될 때까지 평균 절단 시간 및 절단 횟수 모두를 기록하였다. 결과가 표 4에 보고되어 있다.230V A 4-inch Bosch grinder model A Maternini cut from Davide Maternini SPA, Italy, equipped with a GWS 6-100 (nominal rpm 10,000) Test tool, model The cutting wheel was tested on PTA 100/230. A cutting test apparatus was used with the following parameters: test program 100-SS-R, cut current: 3.5 A, factor kp = 15, factor kd = 30. The workpiece was a 16 mm solid stainless steel rod. Both the average cutting time and the number of cuts were recorded until the cutting wheel reached a diameter of 90 mm. The results are reported in Table 4.

실시예 2 및 3 및 비교 실시예 A 및 B를 표 3에 예시된 바와 같이 조성물이 변경되는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Examples 2 and 3 and Comparative Examples A and B were prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed as exemplified in Table 3.

휠이 소모되기 전에, 절단 횟수 및 절단에 대한 평균 시간에 대한 비교 시험 결과가 표 4에 예시된다.The comparative test results for the number of cuts and the average time for the cuts are illustrated in Table 4 before the wheels are consumed.

실시예 4 내지 6 및 비교예 C 및 DExamples 4 to 6 and Comparative Examples C and D

표 3에 나타내진 바와 같이 조성 변화를 제외하고, 실시예 4 내지 6 및 비교예 C 및 D를 실시예 1과 동일하게 제조하였다.EXAMPLES 4 to 6 and COMPARATIVE EXAMPLES C and D were prepared in the same manner as in Example 1, except for the compositional change as shown in Table 3.

부흐너 깔때기(Buchner funnel) 내의 1625 그램의 연마 입자 위에 1375 그램의 탈이온수 중 15 그램의 WG의 85℃ 용액을 주입함으로써 표면 처리를 적용하였다. 그 뒤, 광물을 2 내지 3 시간 동안 100℃에서 건조하였다. 그 뒤, 입자를 체에 걸러서 덩어리를 제거하였다. 그 뒤, 교반하면서 유리병(glass jar) 내의 1500 그램의 사전-처리된 연마 입자 위에 500 그램의 탈이온수와 75 그램의 이소프로필 알코올 중의 3 그램의 CA의 용액을 주입하였다. 병을 덮었으며(밀봉하지 않음), 4 시간 동안 100℃의 오븐 내에 배치하였다. 그 뒤, 병 덮개를 제거하여 입자가 오븐 내에서 건조될 수 있도록 하였다.The surface treatment was applied by pouring a 85 ° C solution of 15 grams of WG out of 1375 grams of deionized water onto 1625 grams of abrasive grains in a Buchner funnel. The mineral was then dried at 100 ° C for 2 to 3 hours. Thereafter, the particles were sieved to remove the lumps. Thereafter, 500 grams of deionized water and a solution of 3 grams of CA in 75 grams of isopropyl alcohol were injected onto 1500 grams of pre-treated abrasive grains in a glass jar while stirring. The bottle was covered (not sealed) and placed in an oven at 100 ° C for 4 hours. The bottle cover was then removed to allow the particles to dry in the oven.

실시예 7 내지 10 및 비교예 E 내지 GExamples 7 to 10 and Comparative Examples E to G

표 3에 나타내진 조성 변화를 제외하고, 실시예 7 내지 10 및 비교예 F 내지 H를 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Examples 7 to 10 and Comparative Examples F to H were prepared in the same manner as in Example 1, except for the compositional change shown in Table 3.

실시예 11 및 12 및 비교예 H 내지 JExamples 11 and 12 and Comparative Examples H to J

표 3에 나타내진 조성 변화를 제외하고, 실시예 11 및 12 및 비교예 H 내지 J를 실시예 1과 동일하게 제조하였다.EXAMPLES 11 and 12 and COMPARATIVE EXAMPLES H to J were prepared in the same manner as in Example 1 except for the compositional change shown in Table 3.

실시예 13 및 실시예 14Examples 13 and 14

APR의 첨가를 제외하고, 실시예 13 및 14를 실시예 1과 동일하게 제조하였다.EXAMPLES 13 and 14 were prepared in the same manner as in Example 1 except for the addition of APR.

표 3(하기)에서, 별표(*)로 표시된 연마 입자는 일반적으로 실시예 4에 기재된 바와 같은 절차를 사용하여 수지와 혼합하기에 앞서 CA로 사전처리된다.In Table 3 (below), the abrasive particles marked with an asterisk (*) are pre-treated with a CA prior to mixing with the resin, generally using procedures as described in Example 4.

[표 3][Table 3]

Figure 112012078201476-pct00006
Figure 112012078201476-pct00006

Figure 112012078201476-pct00007
Figure 112012078201476-pct00007

[표 4][Table 4]

Figure 112012078201476-pct00008
Figure 112012078201476-pct00008

실시예 15 내지 실시예 18Examples 15 to 18

실시예 15 내지 18에서 세라믹 성형된 연마 입자의 표면상으로의 미립자 표면 코팅 처리의 적용의 효과가 입증되었다. 사용된 프레스가 실험실 모델 프레스(미국 캘리포니아 시티 오브 인더스트리 소재의 PHI, 튤립 코포레이션(Tulip Corporation)의 분소로부터 수득된 PHI 모델(model) no. B237-H-X4B)이었고, 사용된 성형 압력이 10 톤이었으며, 입자 조성물이 표 2에 예시된 바와 같은 것을 제외하고 실시예 15 내지 18을 실시예 1과 같이 제조하였다. 게다가, 실시예 15 및 17에서, 혼합물 내에 SR이 포함되지 않았다. 절단 횟수에 대한 실질적인 효과가 표면 코팅 처리의 적용에 기여하지 않았다.The effects of application of the fine particle surface coating treatment on the surfaces of the ceramic shaped abrasive grains in Examples 15 to 18 have been proved. The press used was a PHI model no. B237-H-X4B obtained from a laboratory model press (PHI, Tulip Corporation, City of Industry, California) and the molding pressure used was 10 tons , And Examples 15 to 18 were prepared as in Example 1, except that the particle composition was as shown in Table 2. &lt; tb &gt; &lt; TABLE &gt; In addition, in Examples 15 and 17, SR was not included in the mixture. Substantial effects on the number of cuts did not contribute to the application of the surface coating treatment.

[표 5][Table 5]

Figure 112012078201476-pct00009
Figure 112012078201476-pct00009

실시예 19 내지 실시예 21Examples 19 to 21

실시예 19 내지 21은 하기 절차에 따라 제조되는 로트(lot)로부터 선택된 타입 27 중심-함몰형 연삭 휠이었다. 4440 그램의 SAL6을 패들 타입 혼합기 내에서 5 그램의 실란(다이나실란 다모트(DYNASILAN DamoT), 독일 에센 소재의 에보닉 인더스트리즈(Evonik Industries))과 200 그램의 액체 수지(PA 5614 G - 스웨덴 퍼스토르프 소재의 PA 레신즈 에이비(Resins AB))로 10 분 동안 혼합하였다. 이는 혼합물 1이었다. 280 그램의 8551G 및 8126G 분말 페놀 수지(핀란드 헬싱키 소재의 다이네아 오이(Dynea Oy)), 460 그램의 포타슘 알루미늄 플루오라이드(네덜란드 델프지즐 소재의 KBM 마스터 알로이즈(Master Alloys)), 320 그램의 빙정석(벨기에 브루셀즈 소재의 솔베이(Solvay) S.A) 및 8 그램의 카본 블랙을 패들 타입 혼합기 내에서 10 분 동안 혼합함으로써 혼합물 2를 제조하였다. 그 뒤, 혼합물 1과 혼합물 2를 10 분 동안 패들 타입 혼합기 내에서 배합 및 혼합하였다. 푸르푸랄 알코올(furfural alcohol)과 광유를 혼합 중에 첨가하여 혼합물 점성도를 제어하고 먼지를 감소시켰다.Examples 19 to 21 were type 27 center-recessed grinding wheels selected from lots prepared according to the following procedure. 4440 grams of SAL6 was mixed with 5 grams of silane (DYNASILAN DamoT, Evonik Industries, Essen, Germany) and 200 grams of liquid resin (PA 5614 G - Sweden Perth) in a paddle- PA Resins AB, Torp) for 10 minutes. This was Mixture 1. 280 grams of 8551G and 8126G powder phenolic resin (Dynea Oy, Helsinki, Finland), 460 grams of potassium aluminum fluoride (KBM Master Alloys, Delphi Jazz, Holland), 320 grams of Mixture 2 was prepared by mixing cryolite (Solvay SA, Brussel, Belgium) and 8 grams of carbon black in a paddle type mixer for 10 minutes. Mixture 1 and Mixture 2 were then mixed and mixed in a paddle type mixer for 10 minutes. Furfural alcohol and mineral oil were added during mixing to control mixture viscosity and reduce dust.

이 혼합물을 개방형의 얕은 용기에 배치하였고, 실온 및 습도로 조건이 유지될 수 있도록 하였다. 그 뒤, 응집물을 제거하기 위해 2 x 2 ㎜의 개구를 갖는 스크린을 통해 이 혼합물을 선별하였다. 그 뒤, 이 선별된 혼합물을 125 ㎜ 직경의 다이 내에서 압축시켰다. 다이 내에 유리섬유 메시(폴란드 리만나우 소재의 리마텍스(Rymatex) Sp. z.o.o로부터의 RXP 28로서 수득됨)를 배치하였고, 그 뒤, 82 그램의 상기 혼합물을 첨가하였고, 제2 유리섬유 메시(RXO 38; 리마텍스)를 첨가하였고, 추가 82 그램의 상기 혼합물을 다이에 첨가하였고, 제3 유리섬유 메시(RXO 38)를 첨가하였다. 얇은 종이 라벨 및 금속 중심 홀 부싱을 추가하였다. 그 뒤, 이 혼합물을 12 시간 동안 1.93 kN/㎝ (197 ㎏/㎝) 제곱으로 압축하였다.The mixture was placed in an open shallow container and allowed to stand at room temperature and humidity. The mixture was then screened through a screen with a 2 x 2 mm opening to remove the agglomerates. The selected mixture was then compressed in a 125 mm diameter die. A glass fiber mesh (obtained as RXP 28 from Rymatex Sp. Zoo, Lehmann, Poland) was placed in a die, after which 82 grams of the mixture was added and a second glass fiber mesh (RXO 38; Rematex) was added, and an additional 82 grams of the mixture was added to the die and a third glass fiber mesh (RXO 38) was added. Thin paper labels and metal center hole bushings. The mixture was then compressed to a square of 1.93 kN / cm (197 kg / cm) for 12 hours.

타입 27 중심-함몰형 연삭 휠의 경우 유럽 EN 표준으로 성형되는 알루미늄 플레이트들 사이의 스핀들 상에 휠을 배치하였다. 휠을 성형하기 위해 304 ㎪(3 대기압)에서 압축된 휠 및 플레이트의 스택을 압축하였고, 그 뒤 경화 동안에 압축 하에 두었다. 경화를 위해 오븐 내에 휠을 배치하였다. 오븐을 2 시간 동안 75℃, 3.5 시간 동안 90℃, 2 시간 동안 110℃, 5 시간 동안 135℃, 3 시간 동안 184℃로 가열하였고, 그 뒤 5.5 시간 동안 184℃로 유지하였다. 그 뒤, 가열을 중단했으며, 오븐이 냉각될 수 있도록 하였다. 최종 연삭 휠의 치수는 직경이 123.6 ㎜ 내지 124.2 ㎜이었고, 두께가 5.6 mm 내지 6.3 ㎜이었다. 중심 홀은 직경이 22.32 ㎜이었다.In the case of a Type 27 center-recessed grinding wheel, a wheel is placed on a spindle between aluminum plates molded to the European EN standard. A stack of pressed wheels and plates was compressed at 304 psi (3 atmospheres) to form the wheel, which was then placed under compression during cure. The wheels were placed in an oven for curing. The oven was heated to 75 DEG C for 2 hours, 90 DEG C for 3.5 hours, 110 DEG C for 2 hours, 135 DEG C for 5 hours, 184 DEG C for 3 hours, and then maintained at 184 DEG C for 5.5 hours. Thereafter, heating was stopped and the oven was allowed to cool. The dimensions of the final grinding wheel were 123.6 mm to 124.2 mm in diameter and 5.6 mm to 6.3 mm in thickness. The center hole had a diameter of 22.32 mm.

비교예 K 내지 MComparative Examples K to M

AL5가 SAL6에 대해 대체된 것을 제외하고, 비교예 K 내지 M을 실시예 19와 동일하게 제조하였다.Comparative Examples K to M were prepared in the same manner as in Example 19, except that AL5 was substituted for SAL6.

보쉬 전기 직각 그라인더(Bosch electric right angle grinder)를 사용함으로써 길이가 350 ㎜이고 두께가 8 ㎜인 스테인리스 스틸 플레이트 상에서 5분 동안 연삭에 의해 휠을 시험하였다. 플레이트 및 연삭 휠의 중량 손실을 각각의 시험 이후 기록하였다.The wheel was tested by grinding on a stainless steel plate having a length of 350 mm and a thickness of 8 mm for 5 minutes by using a Bosch electric right angle grinder. The weight loss of the plate and grinding wheel was recorded after each test.

실시예 19 내지 21 및 비교예 K 내지 M에 대한 시험 결과치가 표 6(하기)에서 보고되고, 소모된 연삭 휠의 중량으로 나눈 소모된 공작물의 중량은 "무게 인자"로서 보고된다.Test results for Examples 19 to 21 and Comparative Examples K to M are reported in Table 6 (below), and the weight of the consumed work divided by the weight of the consumed grinding wheel is reported as a "weight factor ".

[표 6][Table 6]

Figure 112012078201476-pct00010
Figure 112012078201476-pct00010

본 명세서에서 언급된 모든 특허 및 간행물은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다. 본 명세서에서 주어진 모든 실시예는 달리 표시되지 않는다면 비제한적인 것으로 간주되는 것이다. 본 발명의 다양한 수정 및 변경은 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 행해질 수 있으며, 본 발명이 본 명세서에 기술된 예시적인 실시 형태들로 부당하게 제한되지 않음을 이해하여야 한다.All patents and publications mentioned in this specification are incorporated herein by reference in their entirety. All embodiments herein are to be construed as being non- limiting unless otherwise indicated. It should be understood by those skilled in the art that various changes and modifications of the invention may be made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention and that the invention is not unduly limited to the exemplary embodiments described herein.

Claims (15)

결합제 내에 보유된 세라믹 성형된 연마 입자를 포함하는 접합된 연마재로서, 각각의 세라믹 성형된 연마 입자는 다각형 기저, 다각형 상부 및 기저와 상부를 연결하는 복수의 측면에 의해 각각 획정되고, 인접한 측면은 50 마이크로미터 미만의 평균 곡률 반경을 갖는 각각의 측면 에지에서 만나는 것인, 접합된 연마 휠인 접합된 연마재.A bonded abrasive comprising ceramic formed abrasive grains retained in a binder, wherein each ceramic formed abrasive grain is defined by a polygonal base, a polygonal top and a plurality of sides connecting the base and the top, Wherein the abrasive wheel meets at each of the side edges having an average radius of curvature of less than a micrometer. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020127025202A 2010-03-03 2011-02-22 Bonded abrasive wheel KR101832002B1 (en)

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EP (2) EP2542386B1 (en)
JP (1) JP5769735B2 (en)
KR (1) KR101832002B1 (en)
CN (1) CN102762341B (en)
BR (1) BR112012022084A2 (en)
CA (1) CA2791475C (en)
RU (1) RU2510323C1 (en)
WO (1) WO2011109188A2 (en)

Families Citing this family (93)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5791702B2 (en) 2010-04-27 2015-10-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Ceramic molded abrasive particles, method for producing ceramic molded abrasive particles, and abrasive article containing ceramic molded abrasive particles
WO2012061033A2 (en) 2010-11-01 2012-05-10 3M Innovative Properties Company Laser method for making shaped ceramic abrasive particles, shaped ceramic abrasive particles, and abrasive articles
BR112013016734A2 (en) 2010-12-31 2019-09-24 Saint Gobain Ceramics abrasive particles with particular shapes and methods of deformation of such particles
CN103702800B (en) 2011-06-30 2017-11-10 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 Include the abrasive product of silicon nitride abrasive particle
WO2013003831A2 (en) 2011-06-30 2013-01-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Liquid phase sintered silicon carbide abrasive particles
US9662766B2 (en) 2011-09-07 2017-05-30 3M Innovative Properties Company Method of abrading a workpiece
CN103781595B (en) * 2011-09-07 2019-08-27 3M创新有限公司 Bonded abrasive article
CA2850147A1 (en) 2011-09-26 2013-04-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive articles including abrasive particulate materials, coated abrasives using the abrasive particulate materials and methods of forming
JP6099660B2 (en) * 2011-11-09 2017-03-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Compound polishing wheel
EP3851248B1 (en) * 2011-12-30 2024-04-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Composite shaped abrasive particles and method of forming same
EP3517245B1 (en) 2011-12-30 2023-12-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc. Shaped abrasive particle and method of forming same
WO2013102176A1 (en) 2011-12-30 2013-07-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Forming shaped abrasive particles
WO2013106597A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having complex shapes and methods of forming same
US8840696B2 (en) 2012-01-10 2014-09-23 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
US9248550B2 (en) * 2012-03-02 2016-02-02 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive wheels and methods for making and using same
US9242346B2 (en) 2012-03-30 2016-01-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products having fibrillated fibers
WO2013151745A1 (en) 2012-04-04 2013-10-10 3M Innovative Properties Company Abrasive particles, method of making abrasive particles, and abrasive articles
IN2014DN10170A (en) 2012-05-23 2015-08-21 Saint Gobain Ceramics
US20130337725A1 (en) 2012-06-13 2013-12-19 3M Innovative Property Company Abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
CN104411459B (en) 2012-06-29 2018-06-15 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 The method of abrasive grain and this particle of formation with specific shape
CN103567891B (en) 2012-07-31 2017-06-23 圣戈班磨料磨具有限公司 Cutting wheel and preparation method thereof
CN103567858B (en) * 2012-07-31 2016-10-12 圣戈班磨料磨具有限公司 Abrasive wheel and preparation and application thereof
CN104520401A (en) 2012-08-02 2015-04-15 罗伯特·博世有限公司 Abrasive particle with at most three surfaces and one corner
EP2692816A1 (en) 2012-08-02 2014-02-05 Robert Bosch Gmbh Abrasive grit with flat bodies penetrating each other
EP3170879B1 (en) 2012-08-02 2021-09-08 Robert Bosch GmbH Abrasive grain with a surface containing at least one base surface with an outer contour having at least seven corners
EP2692815A1 (en) 2012-08-02 2014-02-05 Robert Bosch Gmbh Abrasive grit with concave section
EP2692820A1 (en) 2012-08-02 2014-02-05 Robert Bosch Gmbh Abrasive grit with base surface, ridge and opening
EP2692818A1 (en) 2012-08-02 2014-02-05 Robert Bosch Gmbh Abrasive grit with main surfaces and secondary surfaces
EP2692819A1 (en) 2012-08-02 2014-02-05 Robert Bosch GmbH Abrasive grit with base surface and ridges
EP2692817A1 (en) 2012-08-02 2014-02-05 Robert Bosch Gmbh Abrasive grit with panels arranged under an angle
EP2692813A1 (en) 2012-08-02 2014-02-05 Robert Bosch Gmbh Abrasive grit with ridges of varying heights
EP2692814A1 (en) 2012-08-02 2014-02-05 Robert Bosch Gmbh Abrasive grit comprising first surface without corner and second surface with corner
WO2014062701A1 (en) 2012-10-15 2014-04-24 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
US10696883B2 (en) 2012-10-31 2020-06-30 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles, methods of making, and abrasive articles including the same
US9074119B2 (en) 2012-12-31 2015-07-07 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Particulate materials and methods of forming same
CA2905551C (en) 2013-03-12 2021-02-16 3M Innovative Properties Company Bonded abrasive article
MX2015013831A (en) 2013-03-29 2016-03-01 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles.
US10005171B2 (en) 2013-06-24 2018-06-26 3M Innovative Properties Company Abrasive particles, method of making abrasive particles, and abrasive articles
TW201502263A (en) 2013-06-28 2015-01-16 Saint Gobain Ceramics Abrasive article including shaped abrasive particles
TWI527886B (en) * 2013-06-28 2016-04-01 聖高拜陶器塑膠公司 Abrasive article including shaped abrasive particles
CA2924738C (en) 2013-09-30 2022-06-07 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particles and methods of forming same
EP3052271B1 (en) * 2013-10-04 2021-04-21 3M Innovative Properties Company Bonded abrasive articles and methods
JP6472384B2 (en) * 2013-11-19 2019-02-20 日本碍子株式会社 Thermal insulation film and thermal insulation film structure
BR112016015029B1 (en) 2013-12-31 2021-12-14 Saint-Gobain Abrasifs ABRASIVE ARTICLE INCLUDING MOLDED ABRASIVE PARTICLES
US9771507B2 (en) 2014-01-31 2017-09-26 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particle including dopant material and method of forming same
WO2015115667A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 日本碍子株式会社 Porous plate-shaped filler
JP6448558B2 (en) * 2014-02-10 2019-01-09 日本碍子株式会社 Porous plate-like filler aggregate, method for producing the same, and heat insulating film including porous plate-like filler aggregate
CN106062122B (en) 2014-02-27 2018-12-07 3M创新有限公司 Abrasive grain, abrasive product and its preparation and application
DE202014101739U1 (en) 2014-04-11 2014-05-09 Robert Bosch Gmbh Abrasive grain with knots and extensions
DE202014101741U1 (en) 2014-04-11 2014-05-09 Robert Bosch Gmbh Partially coated abrasive grain
CA3123554A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-22 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
EP3131705A4 (en) 2014-04-14 2017-12-06 Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
JP6715764B2 (en) * 2014-04-23 2020-07-01 日本碍子株式会社 Porous plate filler, method for producing the same, and heat insulating film
MX2016015250A (en) 2014-05-29 2017-03-23 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article having a core including a polymer material.
WO2015184355A1 (en) 2014-05-30 2015-12-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Method of using an abrasive article including shaped abrasive particles
KR102442945B1 (en) * 2014-09-15 2022-09-14 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Methods of making abrasive articles and bonded abrasive wheel preparable thereby
US10259102B2 (en) 2014-10-21 2019-04-16 3M Innovative Properties Company Abrasive preforms, method of making an abrasive article, and bonded abrasive article
US9914864B2 (en) 2014-12-23 2018-03-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particles and method of forming same
US9707529B2 (en) 2014-12-23 2017-07-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Composite shaped abrasive particles and method of forming same
US9676981B2 (en) 2014-12-24 2017-06-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particle fractions and method of forming same
EP3274130A4 (en) * 2015-03-21 2018-10-10 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive tools and methods for forming same
TWI634200B (en) 2015-03-31 2018-09-01 聖高拜磨料有限公司 Fixed abrasive articles and methods of forming same
CN107636109A (en) 2015-03-31 2018-01-26 圣戈班磨料磨具有限公司 Fixed abrasive articles and its forming method
TWI621590B (en) * 2015-05-21 2018-04-21 聖高拜陶器塑膠公司 Abrasive particles and method of forming same
ES2819375T3 (en) 2015-06-11 2021-04-15 Saint Gobain Ceramics & Plastics Inc Abrasive article including shaped abrasive particles
US10603766B2 (en) 2015-06-19 2020-03-31 3M Innovative Properties Company Abrasive article with abrasive particles having random rotational orientation within a range
CN106272116A (en) * 2015-06-29 2017-01-04 圣戈班磨料磨具有限公司 Grinding tool
TWI641679B (en) * 2015-07-08 2018-11-21 聖高拜磨料有限公司 Abrasive articles and method of forming same
JP6865216B2 (en) * 2015-10-07 2021-04-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Epoxy functional silane coupling agents, surface-modified abrasive particles, and bonded abrasive articles
CN105234842B (en) * 2015-10-12 2019-01-08 长沙岱勒新材料科技股份有限公司 A kind of diamond resin grinding tool material and diamond-resin grinding wheel
DE102016120863A1 (en) * 2015-11-09 2017-05-11 Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh Sintered, polycrystalline, flat-shaped, geometrically structured ceramic abrasive element, process for its preparation and its use
CN108348962B (en) 2015-11-13 2019-07-09 3M创新有限公司 The method of shape sorting crushing abrasive grain
KR20180120711A (en) * 2016-03-03 2018-11-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Center recessed grinding wheel
CN109462993A (en) 2016-05-10 2019-03-12 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 Abrasive grain and forming method thereof
KR102481559B1 (en) 2016-05-10 2022-12-28 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 Abrasive particles and methods of forming same
CN109689298A (en) * 2016-07-08 2019-04-26 圣戈班磨料磨具有限公司 Abrasive product and its forming method
EP3491091A4 (en) * 2016-08-01 2020-07-22 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with sharp tips
KR20190041019A (en) 2016-09-09 2019-04-19 생-고뱅 어브레이시브즈, 인코포레이티드 Abrasive product having a plurality of parts and method for forming the same
WO2018057558A1 (en) 2016-09-21 2018-03-29 3M Innovative Properties Company Abrasive particle with enhanced retention features
EP3519134B1 (en) 2016-09-29 2024-01-17 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Fixed abrasive articles and methods of forming same
US10774251B2 (en) 2016-10-25 2020-09-15 3M Innovative Properties Company Functional abrasive particles, abrasive articles, and methods of making the same
CN109862999B (en) * 2016-10-25 2022-05-10 3M创新有限公司 Bonded grinding wheel and preparation method thereof
CA3045480C (en) 2016-12-23 2022-08-30 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasives having a performance enhancing composition
US10563105B2 (en) 2017-01-31 2020-02-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
US10759024B2 (en) 2017-01-31 2020-09-01 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
WO2018231777A1 (en) * 2017-06-13 2018-12-20 3M Innovative Properties Company Abrasive particles
CN110719946B (en) 2017-06-21 2022-07-15 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 Particulate material and method of forming the same
CN108081159B (en) * 2017-12-13 2019-12-06 衢州学院 method for forming organic gel of polyvinyl acetal resin grinding tool
CN109395801A (en) * 2018-09-17 2019-03-01 湖北叶威（集团）粮油机械有限公司 A kind of manufacture craft of embryo rice mill rice roller
US20200124125A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method of making wet friction material with water based phenolic resin
WO2021133901A1 (en) 2019-12-27 2021-07-01 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive articles and methods of forming same
CN116472323A (en) 2020-11-12 2023-07-21 3M创新有限公司 Curable composition and abrasive article made using the same
EP4329983A1 (en) 2021-04-30 2024-03-06 3M Innovative Properties Company Abrasive cut-off wheels and methods of making the same

Family Cites Families (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA743715A (en) 1966-10-04 The Carborundum Company Manufacture of sintered abrasive grain of geometrical shape and controlled grit size
US1910444A (en) 1931-02-13 1933-05-23 Carborundum Co Process of making abrasive materials
US3041156A (en) 1959-07-22 1962-06-26 Norton Co Phenolic resin bonded grinding wheels
GB986847A (en) 1962-02-07 1965-03-24 Charles Beck Rosenberg Brunswi Improvements in or relating to abrasives
US3420007A (en) * 1966-07-11 1969-01-07 Wallace Murray Corp Abrasive tool
JPS506079B1 (en) * 1969-06-14 1975-03-10
US4230461A (en) 1977-09-29 1980-10-28 Eli Sandman Company Abrasive wheels
US4314827A (en) 1979-06-29 1982-02-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral
US4623364A (en) 1984-03-23 1986-11-18 Norton Company Abrasive material and method for preparing the same
CA1254238A (en) 1985-04-30 1989-05-16 Alvin P. Gerk Process for durable sol-gel produced alumina-based ceramics, abrasive grain and abrasive products
US4652275A (en) 1985-08-07 1987-03-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Erodable agglomerates and abrasive products containing the same
US4770671A (en) 1985-12-30 1988-09-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and yttrium, method of making and using the same and products made therewith
US4720941A (en) * 1986-06-23 1988-01-26 Jo-Ed Enterprises, Inc. Self-cooling, non-loading abrading tool
US4799939A (en) 1987-02-26 1989-01-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Erodable agglomerates and abrasive products containing the same
US4881951A (en) 1987-05-27 1989-11-21 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and rare earth metal, method of making and products made therewith
AU604899B2 (en) 1987-05-27 1991-01-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive grits formed of ceramic, impregnation method of making the same and products made therewith
JP2623657B2 (en) 1988-03-16 1997-06-25 松下電器産業株式会社 Manufacturing method of multilayer ceramic body
CH675250A5 (en) 1988-06-17 1990-09-14 Lonza Ag
US5011508A (en) 1988-10-14 1991-04-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Shelling-resistant abrasive grain, a method of making the same, and abrasive products
YU32490A (en) 1989-03-13 1991-10-31 Lonza Ag Hydrophobic layered grinding particles
US4997461A (en) 1989-09-11 1991-03-05 Norton Company Nitrified bonded sol gel sintered aluminous abrasive bodies
US5085671A (en) 1990-05-02 1992-02-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of coating alumina particles with refractory material, abrasive particles made by the method and abrasive products containing the same
US5152917B1 (en) 1991-02-06 1998-01-13 Minnesota Mining & Mfg Structured abrasive article
US5366526A (en) 1991-07-12 1994-11-22 Norton Company Method of abrading with boron suboxide (BxO) and the boron suboxide (BxO) articles and composition used
US5201916A (en) 1992-07-23 1993-04-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Shaped abrasive particles and method of making same
US5366523A (en) 1992-07-23 1994-11-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article containing shaped abrasive particles
RU95105160A (en) 1992-07-23 1997-01-10 Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани (US) Method of preparing abrasive particles, abrasive articles and articles with abrasive coating
US5213591A (en) 1992-07-28 1993-05-25 Ahmet Celikkaya Abrasive grain, method of making same and abrasive products
EP0662072B1 (en) 1992-09-25 1997-04-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive grain containing alumina and zirconia
US5435816A (en) 1993-01-14 1995-07-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making an abrasive article
CA2115889A1 (en) 1993-03-18 1994-09-19 David E. Broberg Coated abrasive article having diluent particles and shaped abrasive particles
RU2124978C1 (en) 1993-09-13 1999-01-20 Миннесота Майнинг Энд Мэнюфекчуринг Компани Abrasive article, method and tool for its production and use for finishing treatment of products
IL111763A (en) 1993-11-25 1998-08-16 Sumitomo Chemical Co Method for producing alpha-alumina powder
US6054093A (en) 1994-10-19 2000-04-25 Saint Gobain-Norton Industrial Ceramics Corporation Screen printing shaped articles
US5645619A (en) 1995-06-20 1997-07-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making alpha alumina-based abrasive grain containing silica and iron oxide
US5975987A (en) 1995-10-05 1999-11-02 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for knurling a workpiece, method of molding an article with such workpiece, and such molded article
US5702811A (en) * 1995-10-20 1997-12-30 Ho; Kwok-Lun High performance abrasive articles containing abrasive grains and nonabrasive composite grains
WO1998010896A1 (en) 1996-09-11 1998-03-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article and method of making
US6475253B2 (en) * 1996-09-11 2002-11-05 3M Innovative Properties Company Abrasive article and method of making
JPH10179911A (en) * 1996-12-24 1998-07-07 Shiyuukou Denshi Kk Abrasive material for medal
US5876470A (en) * 1997-08-01 1999-03-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive articles comprising a blend of abrasive particles
US5946991A (en) 1997-09-03 1999-09-07 3M Innovative Properties Company Method for knurling a workpiece
AU7701498A (en) 1998-01-28 1999-08-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for making abrasive grain using impregnation and abrasive articles
US6019805A (en) 1998-05-01 2000-02-01 Norton Company Abrasive filaments in coated abrasives
US6277161B1 (en) 1999-09-28 2001-08-21 3M Innovative Properties Company Abrasive grain, abrasive articles, and methods of making and using the same
WO2003011783A2 (en) * 2001-08-02 2003-02-13 3M Innovative Properties Company Method of making amorphous materials and ceramics
US7044989B2 (en) * 2002-07-26 2006-05-16 3M Innovative Properties Company Abrasive product, method of making and using the same, and apparatus for making the same
JPWO2004061040A1 (en) 2003-01-06 2006-05-11 昭和電工株式会社 Cubic boron nitride abrasive, method for producing the same, grindstone using the same, and abrasive cloth
US7811496B2 (en) 2003-02-05 2010-10-12 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramic particles
US20050076577A1 (en) 2003-10-10 2005-04-14 Hall Richard W.J. Abrasive tools made with a self-avoiding abrasive grain array
KR100666714B1 (en) 2005-03-17 2007-01-09 이화다이아몬드공업 주식회사 Cutting Tools
US7410413B2 (en) 2006-04-27 2008-08-12 3M Innovative Properties Company Structured abrasive article and method of making and using the same
US8367198B2 (en) 2007-12-19 2013-02-05 3M Innovative Properties Company Precisely-shaped porous particles
CN101909823B (en) 2007-12-27 2012-11-21 3M创新有限公司 Shaped, fractured abrasive particle, abrasive article using same and method of making
US8123828B2 (en) 2007-12-27 2012-02-28 3M Innovative Properties Company Method of making abrasive shards, shaped abrasive particles with an opening, or dish-shaped abrasive particles
CA2745874C (en) 2008-12-12 2017-03-07 3M Innovative Properties Company Bonded abrasive article
CA2746932C (en) * 2008-12-17 2018-09-11 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with grooves
US10137556B2 (en) * 2009-06-22 2018-11-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with low roundness factor
US8142891B2 (en) 2008-12-17 2012-03-27 3M Innovative Properties Company Dish-shaped abrasive particles with a recessed surface
US8142532B2 (en) 2008-12-17 2012-03-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with an opening
US8142531B2 (en) * 2008-12-17 2012-03-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with a sloping sidewall
US9447311B2 (en) 2009-12-02 2016-09-20 3M Innovative Properties Company Dual tapered shaped abrasive particles
US9017150B2 (en) 2009-12-02 2015-04-28 3M Innovative Properties Company Method of making a coated abrasive article having shaped abrasive particles and resulting product
US8480772B2 (en) 2009-12-22 2013-07-09 3M Innovative Properties Company Transfer assisted screen printing method of making shaped abrasive particles and the resulting shaped abrasive particles
JP5791702B2 (en) 2010-04-27 2015-10-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Ceramic molded abrasive particles, method for producing ceramic molded abrasive particles, and abrasive article containing ceramic molded abrasive particles
EP3131705A4 (en) 2014-04-14 2017-12-06 Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
US9676981B2 (en) 2014-12-24 2017-06-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particle fractions and method of forming same
US10759024B2 (en) 2017-01-31 2020-09-01 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles

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